农作物遗传育种学精选(九篇)

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第1篇：农作物遗传育种学范文

保障国家粮食安全是关系我国国民经济发展和社会稳定的重大战略问题。常规育种面临育种周期长、效率低、遗传背景狭窄等瓶颈,难以培育出产量突破性新品种。因此,育种理论与技术创新是现代种业发展的迫切需求。由中国科学院遗传发育生物学研究所傅向东研究员牵头申报的国家重点研发计划“主要农作物产量性状形成的分子基础”项目获得科技部立项支持,通过利用水稻、小麦、玉米、大豆等主要农作物的野生种、农家种、主栽品种和优异种质材料,试图解析产量性状形成的分子基础,从“增源–扩库–畅流”三个层面上发掘优异等位基因,在当前主栽品种中聚合优异等位基因,创制产量突破性新材料。为分子设计育种技术体系创新提供理论和技术支撑。

2研究背景

“国以民为本,民以食为天”。我国是农业大国,也是世界人口第一大国,在经济全球化背景下,我国粮食安全长期面临多种刚性制约以及激烈的市场竞争等多重压力。预计到2030年,我国人口将达到16.5亿,粮食缺口1.4亿吨。为满足国人吃饱吃好的小康需求,我国粮食单产需从目前每亩344公斤提高到430公斤,需增加25%。在有效耕地面积难以增加的情况下,提高单产是保障我国粮食自给自足的必由之路。“农以种为先”,优良品种是农业增产的核心要素,是种子产业发展的命脉。联合国粮农组织(FAO)研究表明:国际粮食总产增长的80%依赖于单产水平提高,而单产提高的60%~80%来源于良种的贡献。多年来,育种家们通过常规育种方法培育了大量高产品种,为解决13亿人口吃饭问题做出了巨大贡献。我国粮食总产量已跃居世界首位,农业生产水平有了大幅度提高。但是近十年来,我国主要粮食作物如水稻、小麦、玉米等单产的提高呈现停滞不前的局面,这与传统育种手段改良产量潜力已经基本得以挖掘有很大关系。在传统的植物遗传育种实践中,研究人员一般通过植物种内的有性杂交进行农艺性状的转移与改良,然而,随着品种间遗传多样性逐步降低,常规育种瓶颈效应愈来愈明显,利用现有育种技术已经很难育成产量突破性提升的新品种。而且,常规育种存在育种周期长、遗传改良实践效率偏低等缺陷。因此,育种理论与技术创新是现代种业发展的迫切需求。2003年,比利时科研人员Peleman和vanderVoort提出了分子设计育种的技术体系(Peleman和vanderVoort2003)。根据预先设定的育种目标,选择合适的设计元件,利用分子标记跟踪完成多基因组装育种,既缩短了育种周期,又增加了遗传多样性,因此,分子设计育种具有常规育种无可比拟的优点,目前已经成为引领国际作物遗传改良的最先进技术。目前我国已经完成水稻、小麦、玉米、大豆、棉花、油菜、黄瓜等大概70%~80%重要作物基因组测序及其种质重测序工作,作物基因组学研究水平已走在国际前列。近年来,在控制作物产量性状的优异等位基因发掘和功能研究领域也取得了明显的进展。另外,水稻、小麦、玉米等全基因组育种芯片的成功研发,也为我国开展品种分子设计育种提供了技术支撑。但是,产量性状形成的分子基础研究还局限于单个基因功能研究,基因与基因、基因与环境之间互作网络研究还非常少;基因克隆与育种应用严重脱节,导致种质资源中优异等位基因挖掘力度不够。要突破现有品种产量瓶颈问题,还需要更加深入地研究主要农作物产量性状形成的分子调控网络,尤其是发掘和利用更多更好的高产优异等位基因。2016年初,科技部启动实施“七大农作物育种”试点专项。专项依据总体目标部署五大任务，即优异种质资源鉴定与利用、主要农作物基因组学研究、育种技术与材料创新、重大品种选育、良种繁育与种子加工。本项目聚集国内作物分子生物学和遗传育种研究领域的优势力量,围绕种业科技创新链,解析水稻、小麦、玉米、大豆等主要农作物高产性状形成的遗传调控网络,发掘和利用优异等位基因,创制产量突破性新材料,为分子设计育种技术体系创新提供理论和技术支撑。

3项目主要内容

根据目前我国不同作物结构基因组学和功能基因组学研究基础存在差异这一客观事实,按“有所为、有所不为”的指导思想,发挥水稻引领作用,开展“基因克隆–网络解析–等位变异–基因聚合–性状改良–品种培育”相互衔接、综合集成一体化研究,实现“基因克隆”到“品种培育”无缝对接,推动其他作物高产优异等位基因发掘和利用。根据项目研究目标和任务,设置六个课题:(1)增加籽粒数的分子调控机制,(2)增加粒重的遗传基础及其调控网络,(3)作物高产株型的遗传调控网络,(4)作物密植高产性状形成的分子基础,(5)提高光合作用和同化物分配的分子机制,(6)高产优异等位变异聚合和新品种创制。具体研究内容如下:课题1:增加籽粒数的分子调控机制。在产量构成三要素中,籽粒数变异系数最大且对产量贡献也最大,提高籽粒数一直是高产育种的主要目标。利用水稻、小麦和大豆等主要农作物的野生种、农家种、主栽品种和优异种质材料,解析增加籽粒数的关键基因及其调控网络,挖掘优异等位基因,导入主栽品种,评价增产效应,创制高产新材料,并应用于育种。课题2:增加粒重的遗传基础及其调控网络。小麦和水稻品种演变分析结果表明,增加粒重是当前高产育种的有效途径之一。针对小麦和水稻主产区超高产育种的需求,利用小麦、水稻等主要农作物的野生种、农家种、主栽品种和优异种质材料,克隆控制粒重关键基因及其调控元件,挖掘优异等位基因,导入主栽品种,评价增产效应,创制高产新材料,并应用于育种。课题3:高产株型的遗传调控网络。株型是影响光能利用效率和群体产量的重要因素。利用水稻、小麦等优异种质材料,克隆控制分蘖数、分蘖角度、叶夹角和株高等株型性状的关键基因,解析高产株型形成的分子机制,发掘有利于理想株型塑造和产量提升的优异等位基因,导入主栽品种,评价增产效应,创制高产新材料,并应用于育种。课题4:作物密植高产性状形成的分子基础。增加种植密度是提高玉米等主要农作物产量提升的关键措施之一,但密植易造成倒伏、空杆、穗粒数下降等系列问题。针对制约玉米密植高产的限制因素,利用玉米关联分析群体、MAGIC群体和染色体代换系等群体,采用连锁分析、全基因组关联分析策略,克隆密植条件下(5000株•亩-1以上)提高玉米群体产量的关键基因并解析其调控网络,发掘优异等位基因,导入主栽品种,评价增产效应,创制高产新材料,并应用于育种。课题5:提高光合作用和同化物分配的分子机制。光合作用是作物产量形成的物质基础,克隆调控光合作用效率、同化产物分配、衰老等性状的关键基因及调控元件,解析基因互作网络,揭示提高光合作用与同化物分配的分子基础,发掘优异等位基因,导入主栽品种,提高主要农作物光能利用效率、协调“源–库–流”,评价增产效应,创制高产新材料,并应用于育种。课题6:高产优异等位变异聚合和新品种创制。根据当前不同生态区主栽品种基因组序列,分析已知高产优异等位基因利用情况,在此基础上,挖掘更多的高产优异等位基因,评价优异等位基因聚合的增产效应,探索不同生态区优异等位基因聚合的最佳设计,创制产量突破性新材料,为品种分子设计提供技术支撑。

4项目目标

第2篇：农作物遗传育种学范文

摘要:

种质资源又称遗传资源，其不仅是进行农业科技原始创新以及现代种业发展的物质基础，更是保障粮食安全、建设生态文明并实现农业可持续发展的战略性资源。本文从种质资源的收集、鉴定和评价、创制及利用等方面进行了综述，以期为分子育种时代的种质资源创新和利用工作提供可利用的信息。

关键词:

分子育种;种质资源;创新;利用

种质资源又称遗传资源，是进行新品种选育的基础材料。古老的地方品种、重要的遗传材料、野生近缘植物以及利用上述繁殖材料人工创造的各种植物的遗传材料，都属于种质资源的范畴。就作物而言，种质资源不仅是进行农业科技原始创新以及现代种业发展的物质基础，更是保障粮食安全、建设生态文明、实现农业可持续发展的战略性资源。种质资源的核心是其所携带的基因，对优异基因进行挖掘和充分利用可使农业生产取得突破性进展，举世闻名的第一次“绿色革命”就源于小麦和水稻中矮秆基因的发现和应用［1］。长期以来，我国作物种质资源工作的重点一直停留在收集、保存与鉴定等方面，导致具有广泛应用前景的高产、优质、多抗、高效等关键功能基因的发掘与利用滞后，突破性新种质匮乏以及特有基因资源流失严重等问题。根据《国家中长期科学和技术发展规划纲要》精神，从国家科技发展总体布局出发，结合经济发展和国家安全需求，在现代生物技术高速发展的时代背景下，作物种质资源的工作重心将转向其优异基因资源发掘与种质创新，包括高产、优质、抗生物及非生物逆境、水肥高效利用等基因资源，在明确其功能和应用价值的基础上，创造一批可直接用于育种的中间材料。最新公布的七大作物育种专项也将优异种质资源鉴定与利用作为各项工作的重中之重。本文对我国种质资源的收集、鉴定和评价、创制及利用现状等方面进行了综述，以期为作物种质资源的创新和利用工作提供可利用的信息。

1种质资源的收集

种质资源的收集是一个很古老的话题。作为作物种质资源大国，长期以来，我国政府和科学家也一直非常重视作物种质资源的收集工作。自20世纪50年代以来，不仅先后组织了多次农作物种质资源征集和考察工作，而且在保存设施建设方面也加大了投入，挽救了一大批濒临灭绝的地方品种和野生近缘种及其特色资源，建立了完善的种质资源保护体系［2］。2015年，农业部、发展改革委和科技部联合印发了关于《全国农作物种质资源保护与利用中长期发展规划(2015—2030年)》的通知，深入分析了在现代农作物种业发展过程中我国目前农作物种质资源保护与利用工作存在的问题，严密部署了第3次全国农作物种质资源普查与收集行动，并就实施过程提出了详细的技术规范。

2种质资源的鉴定与评价

目前我国编入全国作物种质资源目录的材料约48万余份，跃居世界第2位［3］。如何对数以万计的种质资源进行精准评价，从中发掘出优异基因并将其应用于现代化育种工作，是现阶段我国进行种质资源收集的最主要的目标之一，也是亟待解决的科学问题之一。在对种质资源进行广泛收集和考察的基础上，我国相关研究人员也对所保存的资源进行了基本农艺性状的鉴定，并进行了综合评价。而这些基于不同年份、不同地点的调查所进行的评价，由于以易受环境影响的表型特征为依据，同时受研究条件和研究方法的制约，不能全方位、多层次地展开，因此精度有限。与表型鉴定相比，基于DNA序列多态性的分子标记则能在DNA水平上揭示种质间的不同，不受环境及发育时期等因素影响，而且具有较高的稳定性和可重复性，从而成为进行种质资源的鉴定和评价的一个更直接、高效且可信的工具。现阶段，我们应重点基于分子标记进行种质资源的DNA指纹分析、遗传多样性分析、核心种质构建以及功能基因的鉴定和评价等。

2.1DNA指纹分析

DNA指纹分析是分析并比较任何生物体之间DNA序列的非常快速的方法，该方法已被广泛且有效地用于种质资源的管理。目前，用于指纹识别的分子标记有简单重复序列或微卫星、SCoT、抗性基因同源序列、SNP等多种类型。这些分子标记大多为单位点，符合孟德尔遗传规律，而且多态性高、信息量丰富。随着测序技术的不断发展，基于高通量测序的基因型检测方法也逐渐成为研究热点之一。

2.2遗传多样性分析

遗传多样性是生物多样性的核心问题，是种质资源研究的重要方向。物种内或物种间的遗传多样性可以表现在多个层次上，如分子、细胞和个体等，遗传多样性是物种保持进化潜能的基本条件。近年来，遗传多样性的研究发展迅速，新的理论和方法不断产生、发展和完善。基于分子标记的遗传多样性分析可直接用于指导育种实践，例如利用分子标记技术对作物种质资源的群体结构与遗传多样性进行分析，可以帮助育种家更有目的地选择杂组亲本，提高育种效率。

2.3核心种质构建

对资源的广泛征集和不断累积交换使得种质资源越来越多，但数量的增加并不意味着遗传变异也得到相应增加，因为资源库中可能含有较大比例的遗传冗余甚至重复的材料。这就为我们种质资源工作了提出一个新的问题，就是如何对数目庞大的种质资源进行评价和有效利用，“核心种质”这一概念的提出为这一问题提供了解决办法。构建核心种质是提高种质资源利用效率、提升种质创新能力的基础。另外，核心种质本质就是一个基因库，在作物优质单元型区段(或基因)的发掘过程中也具有广泛的应用价值。近年来，作物遗传资源核心种质的构建越来越受到学者的关注。目前，我国已构建了水稻、小麦、玉米、大豆等几大作物的核心种质库。在国家973项目的资助下，我国科学家还开展了水稻、小麦和大豆核心种质重要农艺性状单元型区段及互作研究，该项工作也将为以上作物的分子设计育种和遗传转化育种提供基因资源，为未来重要基因的合理布局提供科学依据。

3种质资源的创新

种质资源创新的过程，就是对现有种质资源中所包含的遗传信息采取某种手段或方法进行改变的过程，传统意义上的杂交育种就是种质创新的一种最基本和常用的途径。随着人们对生物体认识的不断深入以及生物技术的不断发展，种质资源创新的方法也不仅仅停留和局限于通过杂交来进行，还在组织、细胞乃至分子水平上进行。创新途径主要包括诱变、染色体工程技术、小孢子培养、原生质体融合基因工程等。近化手段、生物技术的兴起也极大地提高了人们创造和利用变异的能力，为种质创新提供了多种可利用的手段。突变体库的建立和筛选也是基因挖掘的重要基础。国际上已构建了4个大规模水稻插入突变体库。通过60Co－γ射线照射、甲基磺酸乙酯(EMS)诱变等技术，各国科学家也创制了多个水稻、玉米、小麦、大豆等主要作物的突变体库［4］。单倍体育种技术是近来发展成熟的、基于小孢子培养、花药培养等组织培养技术的育种方法，它是对植物单核晚期的花粉进行培养，诱导其形成胚状体，并通过染色体人工或自然加倍产生纯合的二倍体或多倍体植株的过程。该方法可快速获得大量纯合、稳定的双、单倍体再生植株，为保存和创造作物种质资源提供了一条有效途径。转基因技术的发展则实现了不同物种间基因的交流。转基因育种就是根据育种目标，利用现代生物技术从供体生物中分离目的基因，经DNA重组和遗传转化将其导入受体作物，经过筛选获得稳定表达的重组单株，最终结合大田选择和田间试验培育新品种或新种质的过程。该技术可以突破物种间的遗传障碍，大跨度地超越物种间的不亲和性，从而打破了遗传物质分类上的界限，实现了基因在不同物种间的转移，大大拓宽了作物遗传改良可供利用的基因来源［5］。目前，转基因育种在大豆、玉米、棉花和油菜等作物中都已取得成功［6］。多项研究表明，基因序列的微小变化可以对植物基因型产生显著影响，从而影响植物的表型。新近发展起来的基因组编辑技术有望成为继突变和转基因技术之后的育种技术发展的又一个里程碑，主要包括寡核苷酸介导的定点突变、转录激活类似效应因子核酸酶技术、锌指核酸酶、成簇的规律间隔的短回文重复序列系统。以上技术不仅可以特异地修饰某个靶向序列，从而创造新的等位基因，而且与传统的点突变相比，效率更高、速度更快、无多余的随机突变。目前，基因组编辑技术在植物的抗病性、除草剂抗性以及营养代谢等相关领域得到成功应用［7］。我们相信在不久的将来，这些基因也将对作物育种产生深远影响。

4种质资源的利用

4.1作物种质资源利用的传统途径

我国对种质资源的传统利用大致经历了直接利用、杂交育种和杂种优势利用3个阶段。20世纪50年代初期到60年代中期，我国生产上以直接利用种质资源中的优异地方品种进行就地繁殖和推广为主。在此基础上，各地不但相互交换优良品种，而且还从许多其他国家引进了多种农作物优良品种，并通过系统选择和杂交改良等途径，实现了两次品种更新换代，使优良品种得到迅速普及［3］。尽管当时这些改良品种对产量的贡献率比较低，但是，通过对全国种质资源的筛选，明确了这些作物种质资源所具有的不同特性，为后来作物新品种选育奠定了良好基础。20世纪50年代后期，杂交育种技术初露端倪，我国就迅速推广普及杂交育种技术，大规模独立自主地培育主要农作物新品种。60年代以后，我国自育优良品种已经覆盖大部分生产面积。这期间，在第一次“绿色革命”浪潮的影响下，我国科学家利用水稻地方品种“矮子占”和小麦创新种质“矮孟牛”以及从国外引进的矮秆种质资源育成了大量的水稻和小麦矮秆新品种，进一步提高了水稻和小麦的产量水平。杂种优势是在杂交育种过程中，后代所表现出的超亲现象。早在20世纪60年代以前，一些国家就开始在玉米和高粱育种中利用杂种优势，并使得产量大幅提高。我国的杂种优势利用工作起步相对较晚，前期工作主要是从国外引进了玉米自交系和高粱雄性不育系，并加以利用，该项工作为我国两系杂交技术的迅速发展奠定了基础。20世纪70年代以来，我国“杂交水稻之父”袁隆平院士利用“野败”不育株，实现了水稻的“三系”配套，成功育成了杂交稻，水稻产量得到大幅提高，并使得我国迅速摆脱了粮食紧缺的困扰，有效提高了我国生产技术水平和粮食自给能力。此后，我国杂种优势利用技术得到进一步发展，目前，在水稻、玉米、高梁、谷子、小麦、蔬菜、大豆、棉花、油菜等主要农作物新品种培育过程中都不同程度地利用了杂种优势，不仅使得新品种的产量和品质得到大幅提高和改善，同时为提升我国粮食综合生产能力和国际农产品市场竞争力提供了坚实的支撑［3］。

4.2与生物技术相结合的种质资源利用途径

种质资源利用的最终目的是培育出新品种。目前，世界范围内的育种研究已从传统的常规育种进入依靠生物技术育种的时代，从单个基因的测序转为有计划、大规模地检测水稻等重要生物体的基因图谱。目前，全世界已有6000多项农作物方面的生物技术研究成果进入田间试验，这些也表明，生物技术在作物育种中具有巨大的应用潜力。

4.2.1优异基因挖掘。要实现生物技术在作物育种中的重要作用，首要任务是确定植物群体内基因或基因片段的表达及与表型现象的内在关联。在这一过程中，目前常用的方法就是基于双亲分离群体(F2、RIL、CSSL、NIL等)的数量性状位点定位和基于连锁不平衡的将标记或候选基因的等位变异与目标性状联系起来的关联分析，这2者都属于正向遗传学的研究范畴。随着测序技术的飞速发展，基于高通量测序的QTL定位和关联分析相关研究也取得了较大进展，并显示了广阔的应用前景。而在反向遗传学中，基因所影响的表型并不清楚，但可通过基于遗传转化所进行的基因功能获得或缺失技术研究基因所引起的表型变异及其功能，并对其加以利用。随着水稻、玉米等基因组测序的完成，以及结构和功能基因组学的飞速发展，越来越多的作物中的重要性状相关基因被克隆，如水稻中已克隆的产量与品质相关基因GS3、GS5、GW2、Ghd7，抗病相关基因xa13，抗褐飞虱基因Bph14等［8］。根据已克隆的基因信息，在种质资源中进行目的基因的等位变异分析，找到优异的等位基因，这样不仅能完成对现有种质资源的精确鉴定，还能对鉴定的含有优异等位基因的材料通过分子标记辅助选择应用到育种中，从而培育出优良的品种。而对于大麦、小麦等基因组庞大的作物来说，也可以参考水稻等模式植物的研究结果，通过同源克隆、关联分析等策略对一些重要性状产生的分子机理进行解析，并对相关基因进行功能鉴定和利用。随着现代生物技术的高速发展，作物基因发掘出现了一些新的发展趋势，例如基因组测序技术的更新换代、高通量基因型和表型分析平台的建立，都将促进基因发掘的规模化和高效化。

4.2.2分子标记辅助选择。20世纪80年代后期，我国开始利用分子标记辅助选择进行新品种的培育。分子标记辅助选择的核心是借助与目标基因紧密连锁的分子标记，直接选择目标基因型个体。分子标记辅助选择不受环境影响，可在早代进行准确、稳定的选择，而且可以克服再度利用隐性基因时识别难的问题，并能同时聚合多个目标基因，因此，可大大提高育种效率和水平。随着现代生物技术的高速发展，各主要作物越来越多的重要性状相关基因被定位或克隆，这将极大地促进作物分子标记辅助选择育种技术的应用。在种质资源的应用工作中，我们应以种质资源的鉴定评价、种质创新和优异基因挖掘等工作为基础，通过分子标记辅助选择，有目的的将野生近缘种属、地方农家品种和国外引进优异种质中的有益基因导入栽培种中，从而对栽培种进行性状改良，创造出一批更适合育种需要的中间材料。

4.2.3分子设计育种。种质创新和基因挖掘是对种质资源研究工作的提升，对种质资源进行充分利用则是作物种质资源研究工作的最终目的。科学技术的不断发展将使得作物基因发掘的速度和数量大幅提高，这也将促进后基因组时代的到来，加深我们对基因互作的了解，从而揭开作物重要性状的基因网络调控途径。因此，在创制一批满足育种需要的中间材料的同时，还应着眼于未来，结合分子标记辅助选择，将挖掘到的优异基因导入到该作物的当前应用广泛、综合性状优良的某一品种中，构建包括高产、优质和高抗等基因的一系列的近等基因系;以上述近等基因系为材料，通过基因的定向组装达到性状的协调改良，突破传统育种的瓶颈，实现作物品种的精准分子设计育种。同时，我们也应该把握机遇，充分利用植物基因组学和生物信息学等前沿学科的重大成就，及时开展分子设计育种的基础理论研究，建立具有自主知识产权的分子设计育种技术体系和技术平台［9］。

5展望

当代生物技术的高速发展，如高通量表型和基因型鉴定技术，使得种质资源创新和利用的各个环节都融入了现代高新科技的元素。有理由相信，这些工作的顺利完成将为选育突破性农作物新品种、发展现代种业、保障粮食安全提供物质和技术支撑。

参考文献:

［1］严远鑫.水稻矮化(相关)基因的克隆及其对水稻农艺性状的影响研究［D］.北京:北京大学，2002.

［2］刘旭.把握生物技术发展契机加快作物种质资源创新［D］.北京:中国农科院，2010.

［3］王岩，吴禹，李兆波，等.种质资源创新与利用途径分析［J］.农业科技与装备，2011(5):10－12.

［4］朱培培，连少英，刘红杰，等.EMS诱变国麦301突变体库的构建［J］.农业科技通讯，2015(3):103－105.

［5］吴锁伟，杨红梅，刘梦晗，等.玉米种质创新的新技术研究进展与产业化应用［C］//北京种业高峰论坛论文:农业新品种、新技术研究与应用.北京:中国农学通报，2012.

［6］彭永刚，张磊，朱桢.国内外转基因农作物研发进展［J］.植物生理学报，2013，49(7):611－614.

［8］肖景华，吴昌银，袁猛，等.中国水稻功能基因组研究进展与展望［J］.科学通报，2015，60(18):1711－1722.

第3篇：农作物遗传育种学范文

一、 植物新品种权的知识产权司法保护范围。

（一）、 植物新品种权的司法保护范围是授权品种的特异性。

《植物新品种保护条例》第十四条至第十八条规定了授予品种权的五个条件。其中的新颖性和适当的名称由农业部或者国家林业局的植物新品种保护办公室实施行政审查；当事人对新品种的新颖性或名称有异议，应向植物新品种复审委员会请求宣告无效或更名；因此产生的纠纷，应当以农业部或者国家林业局的植物新品种复审委员会为被告，提起行政诉讼。其中的一致性和稳定性，在品种审定阶段由品种审定委员会审查，在品种权申请阶段由农业部或者国家林业局的植物新品种保护办公室审查。新品种的一致性或稳定性属于种子纯度范畴，当事人就新品种的一致性或稳定性发生纠纷，案由属于种子产品质量纠纷，不属植物新品种权的知识产权司法保护范围。

司法实践中，侵犯植物新品种权的纠纷案件主要有三种表现形式，第一种是未经品种人许可，为商业目的生产或者销售授权品种的繁殖材料的，或者将授权品种的繁殖材料重复使用于生产另一品种的繁殖材料的行为，这是公开的、实质的侵犯植物新品种权的知识产权的行为。第二种是销售授权品种不使用其注册登记的名称而标注其特征特性的，或者其他足以使他人知道是授权品种的行为（例如，使用授权品种普通小麦“金铎1号”的曾用名“032”销售 “金铎1号”小麦种子，把授权品种“登海9号”命名为“3119”对外销售等），这是隐蔽的、实质的侵犯植物新品种权的知识产权的行为。第三种是《植物新品种保护条例实施细则》农业部分第七十四条和林业部分第六十四条所指的假冒授权品种的侵权行为。依据《种子法》第五十九条之规定，对生产、经营假、劣种子的行为，应由县级以上人民政府农、林行政主管部门依据各自的职权处罚，不属《最高人民法院关于审理植物新品种纠纷案件若干问题的解释》第一条第九项规定的人民法院直接受理案件的范围。

（二）、 品种审定公告和品种权申请公告所载明的授权品种的特征特性，是授权品种法定的保护范围。

依据《种子法》第十五条、《植物新品种保护条例》第三章和《植物新品种保护条例实施细则（农业部分）》第二十一条、《主要农作物品种审定办法》第三章和第四章的规定，植物新品种申请审定的条件就是其与现有品种的明显区别即特异性、遗传性状的相对稳定性、形态特征和生物学特性的一致性；品种实验（包括区域实验和生产实验）又是对新品种的丰产性、适应性、抗逆性、品质等农艺性状进行鉴定。品种权申请说明书和其他有关书面材料载明的新品种的特征特性是品种权审查的主要依据；对品种权申请进行实质审查的内容和授予品种权的条件也是新品种的特征特性；品种权申请公告的主要内容还是新品种的特征特性。所以，品种审定公告和品种权申请公告所载明的授权品种的特征特性，是授权品种法定的保护范围。

（三）、常规种与杂交种的品种权保护范围。

1、 由于常规种品种当代的群体内各个体之间的性状具有一致性，上下代之间性状的遗传具有稳定性，常规种的特异性、一致性、稳定性在当代群体内各个体之间和上下代之间都能够保持不变，所以，常规种的品种权保护范围是常规种品种本身及其以后各代的繁殖材料。

杂交种的亲本与常规种类似，能够保持其性状的特异性、一致性、稳定性。杂交种的亲本如果享有品种权，品种权保护范围也是其本身及以后各代的繁殖材料。

2、 由于杂交种只有杂交一代当代的群体内各个体之间的性状具有一致性，上下代之间性状遗传不具有稳定性，杂交种后代群体内各个体之间的性状差异极大，所以，杂交一代的种子及其以后各代的繁殖材料丧失了品种应有的稳定性、特异性、一致性，不能再做种用。杂交种的品种权保护范围只是杂交种本身即其父、母本的特定组合，不保护杂交种的繁殖材料和以后各代的繁殖材料及其父本与母本反交的繁殖材料以及其父本或者母本与其他品种资源杂交的繁殖材料。

（四）、授权品种的司法保护和专有繁殖材料的自我保护。

授权品种的品种权受司法保护。未经授权的专有繁殖材料，不受司法保护，育种人可以通过采取保密措施进行自我保护。 例如，植物新品种大白菜“鲁白16号”的杂交组合是F91-3-3-1-5-1×京90-1.其中母本F91-3-3-1-5-1系山东登海种业股份有限公司从福山包头中选育出的自交不亲和系。在“鲁白16号”通过审定和被授予品种权以后，由于育种人对F91-3-3-1-5-1予以自我保护，一些经营者想生产“鲁白16号”，由于得不到F91-3-3-1-5-1，不能利用F91-3-3-1-5-1与京90-1杂交生产“鲁白16号”，育种人的利益得到了保护。所以，对于不受品种权保护的杂交种的亲本（包括自交系、自交不亲和系、不育系、恢复系、保持系等），虽然不受司法保护，育种人可以采用保护自育的繁殖材料的方法进行自我保护。

二、侵犯主要农作物或者林木植物新品种权事实证据的举证和采信。

（一）、品种审定公告或者品种权申请公告载明的审定品种或者授权品种的特征特性，是认定侵权的主要证据。

《种子法》规定，主要农作物品种和主要林木品种推广应用前应当通过国家级或者省级审定；应当审定的农作物品种或者林木品种未经审定通过的，不得推广、经营。审定通过的品种，由品种审定委员会向育种人颁发证书即《品种审定证书》，由同级农业或林业行政主管部门在相应的媒体上审定公告。审定公告载明了审定品种的选育经过和特征特性。

《植物新品种保护条例实施细则》农业部分、林业部分都规定，申请品种权说明书的内容应当包括育种过程、育种方法和对该新品种特异性、一致性、稳定性的详细说明，照片应当有利于说明申请品种权的植物品种的特异性。品种权申请初审合格，由植物新品种保护办公室在植物新品种保护公报上公告。品种权申请公告载明了品种权申请说明书的内容。品种审定公告上所载明的品种的特征特性，是经过育种人依据目标品种的特征特性对单株、株行、株系、品系进行了2-4年的选择和比较实验，又经由9-13名专家组成的品种审定委员会组织1-3年的区域实验和生产实验后对该品种特征特性的认定。品种审定公告载明的该品种的特征特性，是经品种审定委员会审定认可并公告的、众所周知的该品种的特征特性；品种权申请公告载明的授权品种的特征特性，是品种审定公告的主要内容的再现，是经初审合格由农业部或林业部的植物新品种保护办公室品种权申请公告，公众无异的该品种的特征特性。所以，品种审定公告或者品种权申请公告所载明的审定品种或授权品种的特征特性，是国家机关和公众都认可的众所周知的事实。

（二）、种子标签是认定侵权的重要证据。

《农作物种子标签管理办法》和《林木种子包装和标签管理办法》规定：种子标签内容包括种子生产许可证编号、种子经营许可证编号、品种审（认）定编号、品种名称、质量指标、检疫证明编号、生产商名称等。品种名称应当符合《植物新品种保护条例》及其实施细则的有关规定，属于授权品种或审定通过的品种，应当使用批准的名称。种子标签是鉴别是否侵犯品种权的重要证据。用含有上述法定内容的授权品种的种子标签与被控侵权品种的种子标签进行比较，是鉴别是否侵犯品种权的简单、有效的方法。

（三）、采用品种审定公告、品种权申请公告、种子标签作为证据，认定侵犯植物新品种权。

第4篇：农作物遗传育种学范文

【关键词】作物种子 健康性诊断 教学研究

【基金项目】国家自然科学基金项目（61465011），石河子大学青年教师与对口支援高校名师“结对子”培育计划（SDJDZ201509），国家留学基金委-西部特殊人才项目（CSC201405215035）资助。

【中图分类号】G64 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2016）35-0245-01

国际上发达国家和许多发展中国家都颁布了《种子法》，并对植物新品种实行法律保护。《中华人民共和国种子法》于2000年7月8日公布，自2000年12月1日起实施，内容包括总则、种子资源保护、品质选育与审定、种子生产、种子经营、种子使用、种子质量、种子进出口和对外合作、种子行政管理、法律责任、附则共十一章。标志我国种子产业的发展进入了一个新的历史阶段。

N子的健康性检测是保证农作物种子质量的重要措施，维护经营企业信誉、保护种子生产者、经营者、使用者的利益;是防止病、虫、杂草的传播和蔓延、促进种子品质提高、规范种子执法管理、处罚的依据。

一、教学目的

《作物种子的健康性诊断》课程是从2013年起，我校面向农科类作物遗传育种方向、植物保护研究方向一年级的研究生新增设的一门专业选修课。课程设置32个学时，其中理论16学时，实验16学时，充分体现了理论教学与实际操作实践相结合。

通过对《作物种子的健康性诊断》课程的学习与实践，帮助学生提高对严控种子质量和法律保护意识，全面了解种子质量的概念、检验的意义和发展概况，掌握种子检验规程、农作物种子的质量指标及质量检验的关键方法。实验环节锻炼了学生在田间、室内测定种子是否携带有病原菌（如真菌、细菌及病毒）、有害的动物（如线虫及害虫）等健康状况的实际操作能力，掌握了对种子所携带病虫害种类及数量进行诊断的技术和方法。

二、教学效果

本课程采取提交试验报告的方式进行考查：按照考试大纲的要求，了解学生掌握全球范围内作物种子健康性诊断的发展历史、现状与未来发展方向;并结合当前实际，使学生掌握了作物种子健康性诊断的技术与方法，考查成绩采用百分制计分（其中实验报告成绩占 70% ，平时成绩包括小组讨论、个人汇报、考勤等占 30%）。对考查的各个环节尽量做到公平、公正。教师根据平时表现、实验报告完成情况、课堂分组讨论环节、个人汇报交流等环节综合评定成绩。

三、教学心得

为丰富教学内容，增加课堂信息量，使用教学录像、幻灯片、图片册、标本等丰富教学内容，并结合目前种子的健康性诊断热点问题组织课堂讨论，采用现代媒体教学手段授课。在教学过程中应注意以下问题：

（1）部分章节在教授的基础上，要开展课堂讨论，以培养学生查阅资料、综合分析问题、书写及语言表达能力。如要求学生要学会种子健康检测方法应达到使病原体容易识别、结果有重演性、样品间结果有可比性、方法简单快捷且费用低、能适合于国际贸易检测等要求。

（2）在讲授基本理论时，要联系目前中国种子检验的实际情况特点多举例。比如应该要求同学们熟记主要作物种子的质量指标，不能因为简单而忽视。虽然新规程上所列入的检验方法都比较简单，但检查人员需要具备一定的病理学和昆虫学知识，去鉴别;并且还需有一定的仪器设备，并通过适当的培训，才可以掌握和正确测定。

（3）充分利用我校的网络教学平台，上传网络教学材料，包括课程简介、课程计划、教学日历、教学大纲、教师简介、课后习题等，让学生自主学习、互动学习，真正实现课前有了解、课上有讨论、课后有思考的良好效果，与任课教师、同学们可以随时在网络上进行学习和交流，使授课更加生动、具有时效性。

从接到新增此课程任务以来，我们一直致力于这门课程的建设，从制定教学大纲、选用教材、师资队伍、课程教学等各个环节进行了不断地探索与实践。通过课程实践，学生不仅深入理解了各知识单元的内容，并掌握了有关全球范围内作物种子健康性诊断的技术与方法;并结合当前实际，使学生了解中国作物种子健康性诊断的发展基本情况和面临的问题;达到了预期的教学效果，对提高学生对此课程的学习积极性和主动性起到了有意义的探索与实践作用。

参考文献：

[1]国家技术监督局，农作物种子质量标准.中国出版社.1997.

[2]ISTA编（浙大译），1996国际种子检验规程.中国农业出版社.1999.

第5篇：农作物遗传育种学范文

生物多样性的物质实体就是资源,是人类赖以生存的物质基础.农业生物多样性不仅为人类提供基本的食物和各种工业原料,还是一些非常有价值的育种性状(如抗病抗虫性状、优质性状和高产性状)的重要基因来源,在生态系统的维持中也起着重要的作用.随着现代生物技术的应用,转基因植物对农业生态系统尤其是对农业生物多样性的影响受到了广泛的关注[1~3].本文根据近年来国内外的研究进展,综述了转基因植物对农业生物多样性的影响,旨在为转基因植物的合理利用和农业生物多样性的保护提供参考.

2对作物遗传多样性的影响

关于转基因植物对作物遗传多样性的影响,存在两种截然不同的观点.一种观点认为转基因植物(起码是现在这一代的转基因植物)的引入和发展对作物遗传多样性存在着负面的作用.Altieri[1]认为,转基因作物的引入,使为数不多的几家大型生物技术公司控制和垄断了种子和生物技术市场,大大减少了作物种植类型和品种数量,加剧了作物系统品种简单发展的同时,也加剧了作物遗传多样性的流失.因为农民通过持续将商业化种子与本地种杂交,可以增加当地作物的遗传多样性.绿色革命期间,作物品种的开发还未受制于现代农业生物技术知识产权[37,45],因而不妨碍农民对种子的保留和试验[17,37],那时作物遗传多样性的丧失还不至于象近期这么严重.Gupta[9]认为,获得品种知识产权的高成本抑制了民间品种繁育者的积极性,破坏了生物多样性的保护.这种情形由于不同国家对知识产权立法理解的不同,而复杂化[25,34].Lesser[25]特别提到,知识产权保护其实并不适用于那些根据古老的植物育种实践和当地品种保育技术所生产出来的作物品种.因此,知识产权制度并不能满足通过当地品种的管理来达到保护作物遗传资源的目的.少数的转基因作物品种在短期内由于具有比常规品种更高的产量、更优良的产品品质以及更高的抗性而被农民普遍采用.常规品种和土著品种则因无人或很少人种植而逐渐灭绝,这就导致了大量遗传资源的丧失,作物遗传多样性进一步降低.在现有的知识产权体制下无疑更加剧了这种趋势[22].另一种观点认为,转基因植物的引入对作物遗传多样性保护起着良好的促进作用.Hawtin[12]认为,转基因生物技术的应用在植物遗传资源保护中起着重要作用,可以为建立种子库进行异地保护作物遗传资源提供更为有效的手段.他断言,分子遗传技术可以使种子库中遗传物质的跟踪更为精确.这些技术对精确鉴定植物材料是否抗病非常有用,而这种鉴定对于抗病材料的收集和储藏是至关重要的.超低温保存更使遗传资源的长期保存成为可能,使更多的遗传材料能在需要时保证供给.然而也有学者[17,37]认为,种子库并不能将目前各种植物的所有遗传多样性保存起来,而且植物(尤其是草本植物)本身仍在进化中.

3对物种多样性的影响

3•1对目标生物及相关生物物种多样性的影响

抗除草剂转基因作物会跟杂草和野生近缘种杂交,使得这些杂草对除草剂也产生抗性.为了防治这些具有抗性的杂草,农民只能加大除草剂的用量或是采用更强的除草剂[24,39].如果这些杂草对细菌、真菌或其它作物病害也产生抗性的话,那么它们的防治将更加困难[51].在农民使用除草剂的量不够多的情况下,对除草剂有抗性的杂草群体仍能萌发.对除草剂敏感的杂草群体也会发展出对除草剂的耐性,或者那些对某种除草剂有耐性的杂草会取代没有耐性的杂草.杂草科学家发现,后一种现象更容易发生.事实上,1997年在美国爱荷华州观察到,普通的(A-maranthusrudis)杂草群体在避过草甘膦(glyphosate)的施用后,才推迟萌芽;绒毛叶(Abutilontheophrasti)对草甘膦有了更大的耐性后,农民仍按照原来的施药量喷施草苷膦,就不能达到预期效果[36].这些问题将导致农民使用.比草甘膦毒性更大的除草剂.种植转基因抗虫作物能减少杀虫剂的使用,降低作物损失.但是昆虫种群具有天生的快速适应环境压力的能力,使抗虫生物技术的长期有效性受到了严重的威胁.昆虫和其它有害生物对害虫防治机制的适应,将会对环境和人类健康产生严重后果.当昆虫种群对一种害虫防治措施适应后,将会导致更高毒性的化学杀虫剂的使用.同样,如果害虫适应了某一种转基因抗虫作物后,另一种人类目前尚未了解其对环境和人类健康影响的基因就会取代原来基因的位置,侵染作物[33].

许多研究证明了昆虫对转基因作物抗性的进化,提到建立过渡区作为昆虫庇护所来减慢这种抗性进化速率的重要性.现有的研究资料都局限在对特定害虫的实验室研究.随着更多研究资料的报道,对昆虫抗性发展进化程度的了解将大大加深.Tabashnik[47]在实验室试验中发现,对Bt毒素耐性增加的有鳞翅目(蝶和蛾)、鞘翅目(甲虫类)和双翅目(蚊和苍蝇).如果田间试验也支持这个结果,那么将会影响抗性管理策略的发展.Huang等[16]发现,在一定的剂量下,欧洲玉米螟(Ostrinianubilalis)对Bt毒素抗性的遗传是不完全显性,而不是以前认为的隐性.根据这个试验结果,玉米螟的抗性将会比以前预料的发展得快.现在的抗性管理策略很大程度上是建立在玉米螟对Bt毒素抗性较慢的假设上,因为原来一直以为这是一个隐性遗传性状.如果这个结果被证实,将会对现在的抗性管理策略发展和庇护所面积大小带来巨大的影响.Koskella等[23]发现,转Bt基因作物的Bt毒素被吸附到土壤粘粒后,并不持续分解,而是在很长一段时间内保持其杀虫活性.Bt毒素在土壤粘粒中的存在将会增加害虫产生抗性的风险.Schuler等[44]发现,转基因植物Bt毒素的表达通过影响昆虫的行为和目标害虫的抗性,而进一步影响非目标生物.所有这些研究结果表明,以前的预测过低地估计了害虫种群对Bt毒素抗性进化的速度.转基因抗病毒作物对生物多样性的影响也引起了科学家的关注.

首先,这些转基因抗病毒作物会改变它们的近缘植物,使这些原来对某种病毒并不敏感的植物成为该病毒的寄主而感病,也就是扩大了病毒的寄主范围.其次,抗病毒转基因植物可以改变病毒侵染植株的过程[38,39].这些改变会导致出现致病性更强的病毒[10,38,39].遗憾的是,有关这方面的潜在风险研究几乎没有.科学家关注的另一个问题是抗病毒转基因作物DNA基因组在植物病毒RNA复制时与病毒基因组的重组[38,39].在一个实验室的研究中发现,这种遗传重组确实发生在烟草属植物Nicotianabenthamiana和豇豆萎斑病毒之间[6].研究人员认为,这种重组将会导致出现在遗传上有独特特征的病毒,从而更加难以防治.在所有与抗病毒转基因植物有关的风险中,最值得关注的现象既不是病毒寄主范围的扩大,也不是某些病系致病力的增强,而是抗病毒转基因作物的杂草化[38].美国国家研究委员会(NRC)[33]认为,美国农业部(USDA)现在所坚持的抗病毒转基因南瓜(Cucurbitamoschata)不会通过基因流使野生南瓜杂草化的假设,必须通过长期的研究才能确认.NRC还认为,USDA关于抗病毒转基因南瓜对野生南瓜种群的影响也“并不怎么受到科学研究结果的支持”,尤其是有好几种病毒对转基因南瓜具有抗性,而不仅是象USDA原来认为的只有3种或更少.虽然目前农业生产上极少关注作物(无论是传统作物还是转基因作物)向近缘野生种的基因转移,但这种基因转移无疑是存在的[10,46].人们关心的不是是否有基因流的存在,而是这些基因的转移是否会进一步加强某些杂草的“野性”,而使得它们的防治更为困难、费用更大[10,21,46].一般地,如果作物种植距离近缘野生种很近,转基因作物基因流转移的风险将很大.美国在向日葵(Helianthusannuus)和双低油菜(Brassicanapus)上都存在着这种基因流[10,21,46],极有可能产生所谓的“超级杂草”.Johnson草就是通过高粱(Sorghumvulgare)的基因转移而获得的一种具有经济价值的杂草[10,21,46].Snow等[46]认为,虽然还没有充分的研究资料,但通过从传统作物的基因流转移而增强杂草野性的机率极少.转基因作物的广泛种植,会大大增强近缘杂草的野性.这是因为基因重组技术更精确、更快速,允许目的基因有更多的组合,将极大地增加转基因作物与杂草杂交的机会,而增强近缘杂草的野性.Mikkelsen等[30]通过田间试验发现,转基因双低油菜的抗除草剂基因转移到它的一个近缘野生种上.Linder等[26]利用田间试验和温室试验发现,转基因油菜的基因也可以向近缘野生种转移.

3•2对非目标生物物种多样性的影响

转基因植物对非目标生物的影响受到了广泛关注.这些非目标生物包括不属于害虫的动物、植物和微生物[39,51].昆虫天敌、土壤微生物和以健康昆虫种群为食的野生生物(如鸟类和无脊椎动物)都有可能受到转基因植物的影响[20].实验室试验已证实,转基因抗虫作物对有益捕食性昆虫,如草蛉(Chrysoperlacarnea)[13]、瓢虫(Adaliabipuncta-ta)[3]、美洲大斑蝶(Danausplexippus)幼虫[27]和土壤生物[51]等具有负作用.Hilbeck等[13]发现,在给草蛉幼虫(一种以多种农业害虫为食的捕食性昆虫)饲喂以Bt玉米为食的害虫时,其死亡率为62%,而饲喂以危害普通玉米的害虫时,其死亡率只有37%[14].在孟山都公司向美国环保局提交的资料中,以Bt玉米害虫为食的草蛉幼虫的死亡率并没有差异.但美国国家研究委员会认为,孟山都公司没有完全成功地模仿自然状态,因为他们只是将Bt毒素涂在鳞翅目昆虫的卵表面,而草蛉取食的却是害虫卵内部的营养[33].对Hilbeck[13]等的研究结果也同样存在争议.在美国环保局向其科学咨询委员会(scientificadvisorypanel)提交的报告中认为,Hilbeck等并没有充分模仿田间状态,以证实草蛉虫确实是以危害Bt玉米害虫为食的.

美国环保局认为,在该研究中草蛉虫的取食范围缺乏控制,暴露在Bt下的水平也不如在田间状态下[50].如此相互矛盾的结果和解释意味着在这一领域还需要更进一步的研究,特别是需要用田间状态下和生态系统内的研究资料来补充实验室研究结果.Birch等[3]研究发现,表达雪花莲植物凝集素(一种能减少蚜虫侵害的植物蛋白)的转基因马铃薯(Solaumtubero-sum)会导致蚜虫的天敌———瓢虫数量的下降,而其不能受精和不能孵化的卵增加.Tabashnik[47]认为,转基因作物使害虫数量降低,对保持天敌的有效数量会有负面影响.这些结果意味着转基因作物与依赖健康天敌数量的IPM防治策略及生物保育存在潜在的冲突.另一方面,在美国威斯康星(Wisconsin)进行的田间试验发现,在转Bt马铃薯田里捕食性昆虫和寄生性昆虫的数量要比传统的采用化学杀虫剂防治非转基因马铃薯害虫的田间大.但是这个试验没有检测未施或少施化学杀虫剂的传统马铃薯田间的情况[15].这些结果说明,在评价转基因抗虫作物的作用时,必须与现在的各种防治措施进行比较,包括频繁使用化学药剂、少用或根本不用化学药剂的情况.Losey等[27]实验室试验证明,转Bt抗虫玉米(Zeamays)花粉会损害美洲大斑蝶.饲喂有转Bt玉米花粉的马利筋(Asclepiassyriaca)叶片,美洲大斑蝶幼虫第2d就有10%以上的死亡,4d后死亡率达44%,而两个对照组全部存活.

幼虫对不同处理的马利筋叶片摄取量也明显不同:不加花粉的叶片摄取量最大,加有普通玉米花粉的叶片摄取量次之,加有Bt玉米花粉的叶片摄取量最少.由于叶片摄取量少,幼虫生长缓慢,试验结束时摄取含Bt花粉叶片的幼虫重量只有无花粉叶片的一半.在随后的一个验证试验中,以有转基因玉米植株花粉自然传粉在上面的马利筋草叶片饲喂美洲大斑蝴蝶幼虫48h,其死亡率高达19%;以没有转基因玉米植株花粉或根本没有任何花粉玷污的马利筋草叶片饲喂美洲大斑蝶幼虫,其死亡率要小得多.研究人员认为,Bt玉米对非靶标生物的影响,可以超越田间界限的限制.在3m范围内,距离越近则影响越大.转基因作物的影响范围远远超过这一距离[11].Wraight等[53]的研究则证明,转Bt玉米对黑色玉带凤蝶(Papiliopolytes)无毒害作用;转基因植物对非目标生物有复杂的影响.他们研究了不同种类的转Bt玉米对不同蝶类种群的影响,并且同时在田间和实验室进行.Losey等[29]只是在实验室内研究了一种转Bt玉米对一种斑蝶的影响.这些结果说明,转基因植物的生态风险还需做进一步的研究,并且必须建立在个案评估(case-by-case)的基础上.美国环保局的报告[50]也说明了在这一领域有继续研究的必要.这分报告认为,在美国玉米带内,大斑蝶繁殖地区与玉米花粉撒播范围之间并没有太大的重叠区,“……已发表的对大斑蝶毒性影响的初步报告应该不致于使人们目前对大斑蝶的风险产生过分的广泛关注”.但是,在它的背景报告中却同时告诫说,在田间状态下Bt玉米花粉对美洲大斑蝶威胁评价的研究仍在继续进行.美国环保局只是最近才开始注意到玉米田中马利筋草上大斑蝶的存在.马利筋草必须暴露在最高浓度的Bt玉米花粉下,才能使大斑蝶幼虫处于最大的风险中[55].正在进行的研究将有望提供关于在大斑蝶繁殖区与玉米花粉撒播范围的重叠地带中大斑蝶所遭受威胁的性质和程度.

4对生态系统多样性的影响

4•1通过食物链对生物多样性的影响如果转基因抗虫植物确实影响目标害虫和非目标昆虫,那么它们还会通过食物链进一步影响这些昆虫的捕食者.Johnson[20]注意到,在英国有50%的农田鸟类种群数量在急剧减少.他将几种鸟类剧减的原因直接归于化学杀虫剂使用的增加.根据鸟类的剧减及过去几十年里化学杀虫剂和除草剂对欧洲植物和昆虫种群造成的伤害,Johnson预测产生杀虫毒素的转基因作物也将会损害食物链中当地鸟类与农作物的联系,而这些联系对于维持生物多样性是至关重要的.英国皇家协会也注意到最近生物多样性的下降极有可能是受到“现代农业生产实践”的影响,并强调应更多地研究转基因植物对鸟类、哺乳动物和土壤生物的影响[39].美国国家研究委员会[33]认为,含有各种杀虫毒素的转基因作物的商品化,会因食物来源减少,而伤害某些野生生物.相反地,由于化学杀虫剂会消灭鸟类的食物来源,因此转基因作物取代化学杀虫剂后,也有一些鸟类的种群数量将会增加.

4•2对土壤生态系统生物多样性的影响

受转基因植物潜在影响的生物并不仅仅是昆虫和其它动植物,还包括土壤生态系统内的各种生物.转基因作物的外源基因及其表达产物可通过根系分泌物或作物残茬进入土壤生态系统,土壤的特异生物功能类群以及土壤生物多样性都有可能因此而改变[2].外源基因的导入可能影响到植物分解速率和C、N水平,进而影响土壤生物、生态过程和肥力[5].在评价转基因植物对环境的作用时,EPA认为其中对土壤生物多样性的影响是一个重要的组成部分[50].Jepson等[18]提出,向环境释放转基因植物,需要评价土壤微生物、动物类群和土壤生态过程.Trevors等[48]建议,采用功能类群的多样性评价土壤生物群落的变化.Angle[2]强调,风险评价的重点是土壤微生物,而原生动物是监测土壤生物种群变化的最敏感指标.如前所述,Bt毒素被吸附到土壤粘粒后,并不持续分解,而是在很长一段时间内保持其杀虫活性[23].在水培和土培转Bt基因玉米的根系分泌物中均发现了活性Bt毒素[43].Bt毒素在土壤粘粒中的长期存在,将会增加其对土壤生态系统生物多样性影响的风险[23].转基因植物根系分泌物及其残渣进入土壤后,通过与土壤微生物相互作用,可能会改变土壤微生物对外来底物的利用,影响微生物的活动过程[31].美国环保局在综合报道中指出[51],转Bt棉花(Gossypiumspp.)增加了土壤细菌和真菌的数量,抗虫转基因烟草增加了土壤中的分解者和线虫.一个抗真菌病害的转基因烟草(Nicotianatabacum)品系明显损害了菌根对植物根系的侵染,而菌根的侵染是有利于植物生长的.转冠瘿碱(opines)基因烟草根系分泌物组成的改变影响了两种假单胞菌的物种丰富度[40].在转甘露碱(mannopine)基因烟草根际土壤中以甘露碱为底物的细菌数量比非转基因烟草高80倍,但细菌总数以及芽胞细菌、耐热细菌、荧光假单胞菌属细菌的数量与常规烟草无显著差异[35].Donegan[4]发现,在美国种植几种Bt抗虫棉的土壤中微生物数量、种类和组成与种植常规棉的地区差异显著.与非转基因紫花苜蓿(Medicagosativa)相比,种植转基因紫花苜蓿的土壤细菌群落功能多样性单一,可培养的需氧芽孢杆菌和利用木质素的细菌数量显著增加[5].也有转基因作物对微生物的组成没有影响的报道.与非转Bt基因玉米和空白土壤相比,转Bt基因玉米残茬分解对土壤可培养细菌、放线菌和真菌数量并没有显著的影响[41,42];转Bt基因马铃薯对土壤微生物没有影响[51];转凝集素(lectins)基因马铃薯对根际微生物群落没有影响[7];转T4-溶菌酶(T4-lysozyme)基因马铃薯对可培养的需氧细菌以及有益细菌的功能没有影响[28];马铃薯根际或块茎接种拮抗微生物时,转T4-溶菌酶基因马铃薯对微生物的建群没有负面影响,根际细菌群落的结构也没有明显改变[29].上述研究结果表明,目前转基因植物对土壤生态系统生物多样性的影响尚无定论,仍需进一步的研究和解释.事实上,在前述美国环保局的那分报告[50]中指出,在这个问题上仍需提供更多的资料.虽然报告认为,现有的试验证据表明转Bt作物不可能对土生生物有相反的影响;然而报告同时也指出,在这个领域中的研究必须继续进行,特别是有关植物根系表达Bt蛋白水平的研究,辨别其表达量是否高于正常表达量,以便进一步确定其对土壤生态系统生物多样性的影响.

4•3作为所谓“外来种”对生态系统的影响

建立在重组DNA技术基础上的植物基因工程技术,可以克服常规育种技术的不足,打破物种间的天然屏障,实现基因在动物、植物、微生物之间的转移,甚至可将人工合成的基因导入生物体内.因此,转基因植物的基因既可来自于种内,更多的来自于不同种间[19].也就是说,转基因植物并非是自然界天然存在的物种,它对生态系统的影响就相当于一个外来种对某一生态系统的影响.由于遗传背景不同,基因会发生各种各样的相互作用,如基因的多效性、体细胞变异等,且转基因植物中基因的表达受环境等多种因素影响,因此转基因作物中有可能出现一些在常规育种中不曾遇到的新组合、新性状[19].它们对生态系统生物多样性的影响目前还缺乏充分的证据,现在已知的风险包括:1)转基因植物演变为有害生物的可能性,如转基因植物杂草化、怪物化或演变成优势物种而破坏生态平衡和生物多样性[52,54];2)转基因植物是否会引发新的环境问题,如对除草剂产生抗性、对Bt杀虫基因的抗性与治理,新病毒的产生等[8,19,56];3)对物种起源中心和基因多样性中心的影响,对生物多样性可持续利用的影响;4)基因漂流对生态环境和农业生产的影响[19].其影响包括:外源基因向相关植物、动物和微生物的水平转移[10,30];外源基因向常规品种漂流而导致的有关种子质量、有机农业的争端;在长期大规模应用后发生不可预见的环境问题,如产生的新性状不稳定,单一种植的风险,改变了生物群落的结构和功能等.

第6篇：农作物遗传育种学范文

关键词：水稻；分子标记；分子标记辅助选择；品种

中图分类号：S511.035.3文献标识号：A文章编号：1001-4942（2014）01-0137-06

水稻是我国第一大粮食作物，其生产在我国粮食生产和农业发展中具有举足轻重的战略意义。近年来，随着水稻播种面积的逐年缩减和自然灾害的频繁发生，粮食安全生产仍面临严峻的挑战。高产优质多抗水稻新品种的培育是水稻育种家们长期追求的目标，而育种技术的进步是水稻增加产量、提高品质和增强抗病的主要途径之一。如何将新型的生物技术更加有效而又安全地应用到作物育种中成了新的课题。分子标记辅助选择（Marker-assistedselection，MAS）将目标基因型的鉴定与传统育种相结合，通过有性杂交将目的基因转移到需要改良的亲本中，提高了作物育种的目标定向性和中间育种材料的筛选效率，在过去十几年中逐渐得到普遍应用。本文就MAS在水稻新品种（系）培育上的应用作简要的介绍。

1MAS的原理及在水稻遗传育种中的优点

1.1MAS的原理

MAS是利用分子标记跟踪目的基因，从而成为作物遗传改良的一种辅助手段[1]。其基本原理是利用与目的基因紧密连锁或共分离的分子标记，对育种分离群体中的个体进行目标区域和全基因组筛选（目的是为了减少连锁累赘），获得期望的个体，从而达到提高育种效率、加速育种进程的目的。

MAS主要包括前景选择和背景选择。前景选择是直接对目标基因进行选择，其可靠性主要取决于分子标记与目标基因之间的连锁程度。若只利用一个标记对目标基因进行选择，只有该标记与目标基因紧密连锁时，才能够达到较高的选择效率。若用目标基因两侧相邻的两个或两个以上的标记对其跟踪选择，可大大提高选择的正确率。背景选择是对基因组中除目标基因之外的其它性状（即遗传背景）进行选择。与前景选择相比，背景选择包括了整个基因组。背景选择主要有两个作用：一是可加快遗传背景恢复为轮回亲本基因组的速度，缩短育种年限；二是可以避免或减轻连锁累赘[2]。水稻上，已建立了高密度分子标记连锁图谱，使得我们对选育群体中各单株的全基因组选择成为可能。Young等[3]发展了一种用图示基因型分析整个基因组的方法，在各染色体上选取多个标记，后代各单株的整个基因型用图示的方式显示出来，然后通过图示基因型来选择具有最佳基因组合的单株，这也为水稻全基因组筛选从而获得需要的目标单株提供了参考。

1.2MAS在水稻遗传育种中的优点

MAS是在育种群体中选择具有某些理想基因型或基因型组合的个体，并结合常规育种手段培育优良的作物品种。其优点主要表现在可同时以多个基因为目标进行材料的筛选，将多个基因聚合到同一个育种材料中，使其品质得到改良；可提前对目标性状进行筛选。例如，提前1代进行育性恢复的鉴定，在苗期即可鉴定后期性状等；利用MAS还可延迟对目标性状的鉴定，如对多种病虫害的抗性鉴定，因某种病虫害的危害可能导致植物死亡或种子绝收，难以同时鉴定，且可能丧失在其他性状上具有优异表现的材料，采用分子标记则可先鉴定多个性状的目标基因，收种后再分类进行表型验证[4]。

总之，MAS利用与目的基因紧密连锁或者基因本身的分子标记（功能标记）选择基因型，由于是在DNA水平上选择差异，反映的是DNA的遗传变异，因此，能够在植物体的各个时期进行选择，不会受到自然环境的影响，大大提高了目的基因选择的效率和准确性，拓宽了水稻育种的方法和途径。

2MAS在水稻新品种（系）培育中的应用进展

MAS在水稻新品种培育上的应用，首先需要供体亲本（含目标基因）与受体亲本（需改良的亲本）杂交，然后通过连续回交，借助MAS转移有利性状的基因及进行多个基因的聚合，特别是聚合多个抗病基因，培育水稻新品种，从而提高品种的抗性和品质水平。目前，对控制质量性状的基因的MAS研究取得了较大的成效，对数量性状的MAS研究进展则相对较缓慢。

2.1MAS在高产水稻新品种（系）培育中的应用

产量性状属微效多基因（QTL）控制的数量性状，在利用MAS培育高产水稻新品种（系）方面取得了一定的进展。据报道，马来西亚普通野生稻基因组携带有两个高产QTLyld1.1和yld2.1，这两个QTL分别位于第1和第2染色体，具有显著的增产效应[5]，为主效QTL。吴俊等[6]以优良恢复系9311为受体和轮回亲本，以普通野生稻为供体亲本配制杂交组合，通过连续回交，利用紧密连锁的分子标记（yld1.1界于SSR标记RM9和RM306之间，yld2.1界于RM166和RM208之间）成功将这两个QTL转入到9311中，育成了携带野生稻高产QTL的强优恢复系R163，并与Y58S配组育成两系杂交稻新组合Y两优7号，该组合于2008年3月通过湖南省农作物品种审定委员会审定，同年被湖南省农业厅认定为超级杂交中稻组合。

2.2MAS在优质水稻新品种（系）培育中的应用

水稻品质性状的改良主要包括外观品质和食味蒸煮品质的改良。江良荣[7]以优质早籼稻佳幅占为供体，以珍汕97B为受体，利用MAS将与外观品质性状相关的基因回交转入到珍汕97B的基因组中，用以改良稻米的外观品质，中选株系的粒宽和长宽比得到明显改良，垩白和腹白显著减少。周屹峰等[8]利用Wx基因的特异性分子标记对国内常用的保持系进行基因型检测，从中选出宜香1B作为供体，与协青早B配组，通过常规育种和MAS技术相结合，快速育成中等直链淀粉含量、垩白率低和透明度高的不育系浙农3A。

在利用MAS对水稻食味品质改良方面，目前取得了较大的进展。王才林等[9]以高产粳稻品种武香粳14作母本，以具有暗胚乳突变基因的优质粳稻品种关东194作父本配制杂交组合。利用与暗胚乳突变基因Wx-mq直接相关的单核苷酸差异设计CAPS标记，通过MAS技术，最终将关东194的暗胚乳突变基因Wx-mq与高产基因聚合于一体，育成含有暗胚乳突变基因Wx-mq的优良食味粳稻新品种南粳46，该品种稻米品质达国标二级优质稻谷标准，2007年8月在沈阳召开的全国优质粳稻食味品评会上获得优秀奖，是南方稻区唯一进入前十名的优质粳稻品种。该品种在2008年1月通过江苏省农作物品种审定，经食味品评，被公认为是目前江苏省最好吃的大米。

香味和糊化温度是评价稻米蒸煮品质的重要指标。Bradbury等[10]克隆了水稻第8染色体上控制香味产生的基因fgr，之后关于该基因的分子标记也相继开发出来[11，12]。糊化温度的改变是由于alk基因编码区内发生碱基替换，造成SSSⅡ酶活性改变，最终表现为糊化温度的改变。王岩等[13]应用alk和fgr基因编码区的InDel标记，将中国香稻的有利等位基因导入明恢63，改良后的品系稻米糊化温度显著降低，胶稠度升高，具有香味。刘巧泉等[14]采用水稻蜡质基因内的1个分子标记（PCR-AccⅠ）进行辅助选择育种，经回交转育向特青品种导入来自中等直链淀粉含量优质籼稻的Wx基因，选育了仍保持原有亲本主要农艺性状的3个优质品系特青TT-1、特青TT-2和特青TT-3。利用改良品系与培64S所配两系杂交组合仍能保持较高的结实率及其它优异农艺性状，而杂交稻米的直链淀粉含量明显改善。

2.3MAS在抗性水稻新品种（系）培育中的应用

2.3.1MAS在水稻抗白叶枯病育种中的应用Xa21是第1个被克隆的具有广谱抗性的白叶枯病抗性基因。中国水稻研究所利用MAS转育Xa21，培育了中恢218和中恢8006等恢复系及其配置的系列组合，表现出抗性强、米质优、高产稳产等特点，在生产上得到大面积应用[15，16]。李进波等[17]以携带Xa23的CBB23为供体，以9311等优良材料为受体亲本，经MAS和农艺性状鉴定，获得5份Xa23基因纯合株系，分别与不育系培矮64S、广占63S和粤泰A配制杂交组合，15个组合在苗期和成株期对白叶枯病均表现为中抗以上，其中6个组合同时进行品比试验，有4个组合产量高于两优培九。Zhou等[18]将Xa23转育到恢复系明恢63、YR293和Y1671中，分别与珍汕97A、南丰A和中9A组配，新组合的产量在非胁迫条件下与原组合持平，在病原菌胁迫条件下比原组合显著增加。

抗性基因聚合方面，Huang等[19]以抗白叶枯病基因Xa4、xa5、xa13和Xa21为目标，分别获得了聚合2～4个白叶枯病抗性基因的IRBB品系。邓其明等[20，21]将Xa21、Xa23和Xa4聚合到杂交稻优良恢复系绵恢725中，共获得各种不同基因组合的累加系91个，从中选出同时携带Xa21和Xa4的4个高抗白叶枯病株系R207-1、R207-2、R207-3和R207-4，其中R207-2与G46A组配获得的杂交稻抗病性强、抗谱广且具有良好的生产潜力。

2.3.2MAS在水稻抗稻瘟病育种中的应用稻瘟病普遍发生于世界各稻区。目前，已报道60个抗稻瘟病位点，近70多个主效抗性基因。在单个抗稻瘟病主效基因的转育上，李仕贵等[22]利用微卫星标记RM262，对含有抗病基因Pi-d（t）的地方品种地谷与感病品种江南香糯、8987的F2群体进行选择，发现应用该标记选择纯合和杂合带型抗性植株的准确率达98%以上。王忠华等[23]利用与Pi-ta连锁的共显性标记对F3代株系进行早期筛选，得到118个含有Pi-ta的抗病纯合株系。刘士平等[24]利用位于第11染色体上与Pi-1紧密连锁的SSR标记RZ536和RM144对保持系珍汕97进行改良，得到17株含Pi-1的纯合株系。金素娟等[25]以含有广谱稻瘟病抗性基因Pi-1的籼稻材料BL122为供体，优质感病温敏核不育系GD-8S为受体，通过杂交、多次回交和自交，结合MAS，将Pi-1基因导入GD-8S中，筛选获得5个改良株系RGD8S-1、RGD8S-2、RGD8S-3、RGD8S-4和RGD8S-5。官华忠等[26，27]利用与Pi-9紧密连锁的分子标记SRM22为选择标记，成功地将水稻品系75-1-127中的Pi-9导入优质水稻雄性不育系金山B-1中；以水稻品系5173为抗性供体亲本，通过连续回交和MAS技术将稻瘟病抗性基因Pi-2导入优质低温敏核不育系金山s-2的遗传背景中，筛选出的4个单株有望替代不抗病的金山s-2，直接应用于生产。

在稻瘟病抗性基因聚合育种方面，陈红旗等[28]将Pi-1、Pi-2和Pi-33导入金23B中，培育出广谱、持久抗稻瘟病新材料W1，其抗性明显高于只携带单个抗性基因的供体亲本；柳武革等[29]以携带Pi-1和Pi-2的BL122为供体亲本，温敏核不育系GD-7S为受体，借助MAS获得5个携带2个抗性基因的改良株系。董巍等[30]利用MAS技术将稻瘟病抗性基因Pi-1、Pi-2从供体BL6中回交聚合到培矮64S中，并筛选得到10株改良株系，既改良了该系的抗瘟性，又保存了长日低温条件下的高不育率。陈学伟等[31]利用MAS将3个抗稻瘟病基因Pi-d（t）1、Pi-b、Pi-ta2聚合到优良保持系冈46B中，其稻瘟病抗性明显提高。

2.3.3MAS在水稻抗条纹叶枯病育种中的应用水稻条纹叶枯病是当前粳稻主产区危害最严重的病害之一。近几年，随着栽培技术、气候变化以及感病品种的推广应用，传毒介体灰飞虱种群不断扩大，水稻条纹叶枯病的发生逐年加重，成为中国黄淮及长江流域等粳稻区的重要病害[32]。随着分子标记技术的发展，条纹叶枯病抗性基因的分子定位也取得了重要进展[33，34]。目前，在通过MAS技术将Stv-bi基因转入感病品种中，培育抗条纹叶枯病水稻新品种方面取得了极大进展。陈峰等[35，36]设计了与Stv-bi紧密连锁的分子标记，对3个抗条纹叶枯病的混合群体进行基因型检测，其结果与田间抗性鉴定结果符合率分别为99.3%、87.7%和91.8%；以感病品种圣稻13、圣稻14为受体，以抗病品种镇稻88及高代抗病品系圣稻519为抗条纹叶枯病基因供体，采用自交改良和回交改良两种方法，利用与Stv-bi紧密连锁的分子标记H11-8、H11-12和H21进行MAS，结合条纹叶枯病田间抗性鉴定及农艺性状分析，将Stv-bi转移到圣稻13和圣稻14中，培育出抗条纹叶枯病水稻新品系。潘学彪等[37]将镇稻88中的Stv-bi基因转育到武育粳3号的遗传背景中，提高了其对条纹叶枯病抗性，保持了原品种的基本农艺性状。新品种具有丰产性、稳产性和优异的食味品质，命名为武陵粳1号，并于2009年2月通过江苏省农作物新品种审定。

另外，在聚合多个不同抗病基因方面，Domingo等[38]将多个抗白叶枯病基因、稻瘟病基因聚合在一起，拓宽了对白叶枯病和稻瘟病的抗谱。Narayanan等[39]将Piz-5和Xa21基因聚合到IR50中，同时提高了对白叶枯病和稻瘟病的抗性；Sugiura等[40]通过MAS将条纹叶枯病抗病基因Stv-bi和抗稻瘟病基因Pb1聚合，选育出新的抗性品种爱知106。

3问题与展望

目前，通过MAS与常规育种技术相结合，育种专家们在高产优质多抗水稻新品种的培育上取得很大成效，育出了一批水稻新品系，有些品系（组合）已经通过了省级或国家级品种审定。但是，MAS在水稻育种上取得的进展主要是在质量性状基因（主效基因）的转移和聚合上，而在由多基因（QTL）控制的产量性状上，虽然取得了一定的育种成效[41]，但总体上还处于技术途径探索的阶段，目前MAS在水稻超高产育种中的应用还很不够[42]。另外，目前鉴定和发掘出的对水稻育种有利用价值的基因还不是很多，可用于MAS的基因更是有限，加之在回交转移有利基因时，目标基因往往与不利性状连锁，对利用MAS培育水稻新品种（系）造成困难。可喜的是，近年来发展的基因组重测序等高通量检测技术可大大加快复杂性状基因的发掘和鉴定[43，44]。而且，随着技术的不断突破和创新，以目标基因型鉴定为核心的分子设计育种将进一步促进MAS在水稻育种的应用[45]。

在利用MAS培育水稻新品种（系）上，一定要遵循基因鉴定、定位与育种过程相结合的原则；在选择杂交亲本上尽量使用与育种直接相关的材料，如当前大面积推广的优良品种；所构建的群体尽可能做到既是遗传研究群体，又是育种群体，缩短基因定位研究与育种应用的距离，实现基因定位与育种的同步进行。另外，MAS技术要与常规育种紧密结合起来，加快水稻育种进程，提高育种效率，尽快产生较大的经济效益和社会效益。相信MAS技术将会在今后的水稻品种选育中发挥越来越重要的作用。

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第7篇：农作物遗传育种学范文

杨凌示范区种业资源优势

杨凌示范区地处我国中西部，农业科研平台健全，农业科技实力雄厚，科技成果众多，农牧良种产业初具规模，周边地区生物资源丰富，具备实施种业创新工作的良好基础。

与生物育种相关学科门类齐全，科研平台条件具备

目前，杨凌示范区拥有植物病理学、土壤学、农业水土工程、果树学、动物遗传育种与繁殖、农业经济管理等7个国家重点学科：作物遗传育种、农业昆虫与害虫防治等国家重点（培育）学科2个；拥有作物栽培学与耕作学、植物营养学、蔬菜学、茶学、植物学、生物化学与分子生物学、生态学、森林培育、森林保护学等省部级重点学科25个；有黄土高原土壤侵蚀与旱地农业和旱区作物逆境生物学“2个国家重点实验室、1个国家工程实验室（旱区作物高效用水国家工程实验室）、17个省部级重点实验室，25个国家、省部级研究中心和工程技术研究中心，5个国家和省部级野外台（站）。其中与小麦、玉米、油菜、苹果、葡萄、园艺植物、林木、经济植物、中药材、肉牛等生物育种密切相关的省级以上重点实验室l2个、工程中心13个、其他科研平台7个，近1000名科教人员从事生物遗传育种研究工作。

育种技术成果众多，为国家贡献较大

杨凌以“农科城”享誉国内外，先后取得科研成果5000余项，获奖成果1800余项，其中国家级奖励104项，科技成果转化产生的直接经济效益累计超过2000亿元。累计审定品种超过200个，在育种领域取得了一批具有国内外先进水平的重要科研成果。先后培育了60多个小麦优良品种，实现了黄淮流域小麦品种的四次大范围更新换代，培育出我国小麦推广面积第一的“碧玛一号”、长期主导我国小麦品种的“小偃6号”和黄淮麦区第一个杂交小麦品种“西杂一号”等。在玉米育种方面，陕单9号、陕单902、陕单911和陕单8806等玉米品种为陕西乃至全国粮食生产作出了重要贡献。“西农八号”西瓜品种，“秦冠”苹果品种均为我国具有重要影响的园艺作物品种。杂交油菜品种“秦油2号”（世界上第一个成功应用于生产的杂交油菜品种）、双低优质油菜杂交种“秦优7号”（我国目前适应区域最广、年推广面积最大的双低优质油菜杂交种）、“陕油6号”和目前世界上最高含油量的油菜品种“秦油33”等，实现了三项重大突破。

面向全国建立繁育基地，发挥辐射带动作用

长期以来，杨凌依托农业科技资源优势，不断创新、完善推广模式，逐步形成了多元化的科技成果转化推广体系。杨凌的育种科技工作者立足陕西，着眼全国，建立了16个省区160多个新品种示范繁育推广基地，示范推广面积逾亿亩。这些基地的建立，培养了当地群众较强的科技意识和育苗、育种技术，激发了群众参与良种生产和销售的积极性，同时也显著提高了当地群众的经济收入。

建立了面向全国的种苗销售网络，具备产业化发展的基础

结合各类良种繁育、示范、生产基地建设，建立新品种种子产业网络体系。以种子企业为主体的品种推广产业链日益扩大，形成覆盖陕西，联系全国的农作物种业点、线、网基本健全的销售体系。种子企业在北方干旱地区建立品种示范繁种基地32个，建立良种贮备库10多万立方米，加工厂30多个，加工机械4300多台套，种子检验仪器4000多台件。企业基地以良种为龙头，集成优良栽培技术、优良农药化肥、优良机械设施，良种与服务一体化发展，使新品种示范推广更具活力。企业在促进畜牧业发展方面，逐渐形成了育（引）种、繁育、饲料、防疫四大体系配套的系列化服务网络体系；在林木种苗产业方面也已经形成了省、市、县三级管理体制和示范、繁殖、推广体系。

国际种业合作逐渐加强，科技聚集效应初现

近几年来，示范区同加拿大、以色列等国签订了《中以加渥太华宣言》，共同建设杨凌现代农业国际科技合作园和杨凌以色列合作农场，与埃及国家农业研究中心签订了《中国和埃及农业科技合作备忘录》，在埃及联合共建中埃农业综合示范基地。与复旦大学在转基因动、植物领域共建西北转基因动物研究平台，与美国耶鲁大学就农业生物技术研究领域的国际交流与合作达成协议，与荷兰以及我国台湾省也有合作。

杨凌示范区种业发展存在的问题

建国60余年以来，杨凌的农业科研及新品种选育推广涉及小麦、玉米、油菜、西瓜、苹果等农、林、牧、瓜、菜、果等各类产业，为我国农业的发展作出了积极贡献。但在发展现代农业的新形势下，还存在着研发动力不足、自主创新乏力、产业总量不大等一系列矛盾和问题，严重制约着杨凌种子产业的进一步做大做强，需要下大力气加以解决。

种业研发的协作机制和合力尚未形成

杨凌拥有健全的科研创新平台和众多的育种研发人才，在以往的工作中，各个平台之间在打破条块分割，优化育种机制方面做了一些探索，但是由于受课题申报体制影响，课题组分别封闭运行，种质资源得不到共享，研究方法不能互通，导致育种工作低水平重复，缺少强势领域的重大突破，致使众多的资源优势难以发挥，没有取得重大突破性创新成果。此外，由于受体制影响育种单位形成了以大专家、大教授为垄断的科研现状，众多优秀中青年技术骨干得不到重用，导致优秀人才流失。

优良品种的推广缺乏政策体制保障

与全国其他地区一样，育种和生产经营相互脱节，制约了新品种选育、推广及产业化的速度，成为示范区种业企业核心竞争力弱的重要原因。一方面，因机制体制问题，科研机构和育种人员不以市场需求为导向，审定的品种没有推广价值。另一方面，育种者的利益与生产经营不挂钩，导致墙内开花墙外香等诸多问题。虽然，西北农林科技大学进行了积极尝试，但效果不佳，譬如，西北农林科技大学目前参股杨凌高科等企业，注册成立了金诺种业，但是效果不佳。尚未探索出解决科研和市场良性对接的运行机制和合作模式。

种业企业经营管理人才缺乏，竞争力不强

杨凌种业与国内外种业巨头相比，在经营观念、科技创新、品牌意识、服务观念、管理体制等方面存在较大差距，仍处在小打小闹、各自为政、小富即安的发展阶段，缺少育繁推一体化龙头企业带动。同时，受传统种业发展思想影响，大学科研院所办种业、专业人员办种业、离开市场办种业的情况仍然比较普遍。现有种业企业的管理人员基本上是以大学的专家、教授为主，种子产业的管理、营销以及复合型人才严重缺乏，致使企业经营理念落后，市场营销能力不强，优良品种也不能快速得到推广。

种业发展的服务配套能力有待提高国外跨国种业巨头和国内种业产业化龙头企业的发展证明，种业企业发展到一定阶段，就需要大量的资金进行运作，而杨凌种业企业本身规模就比较小，加之固定资产投入少，在银行贷款受到限制，又缺乏扶持种业企业发展的优惠政策，不利于种业企业迅速发展壮大。此外，受非市场因素的较多影响，开放公平的竞争环境尚未完全形成，产业保险制度、种子检测检验体系和市场诚信体系没有建立，种子大市场尚未形成，也使种子产业难以做大做强。

振兴旱区种业的思路

在国家新一轮种子发展战略和国家科技部的部署下，杨凌示范区在振兴种业方面将依托“一城两区百园”的联动机制，通过实施种业创新工程，建成集种质资源保护、种子生产和检验检测等功能齐全的种业创新平台，育成一大批有突破性的具有自主知识产权的优质、高产、多抗新品种，引进和培育形成3～5家具有核心竞争力的大型种业产业化龙头企业，探索建立一个功能配套、运行灵活、科研与产业经营紧密结合、具有现代化水平和国际竞争力、适应现代农业和农村经济发展要求的新型种业体系。

发挥“一城两区百园”的联动机制

杨凌示范区将进一步深化与北京国家现代农业科技城和滨州现代农业科技示范区之间的合作，利用市场机制，发挥各自比较优势，形成科研、产业、市场的紧密协作机制，在种业产业发展中发挥更好作用。在科研协作方面，通过信息化平台实现管理同步，推动产业发展的政策共享和信息互通。在机制协作方面，将一城两区的技术资源、成果资源向100个园区广泛辐射，以百家园区为依托，促进种业科研成果的推广示范。

搭建种业科技创新平台

按照“整合、共享、服务、创新”的基本思路，以市场为导向，通过市场利益机制整合现有工作平台、科技成果、人才等存量资源，组建杨凌种业创新工程中心，搭建资源共享、合作共赢的种业创新平台，建立种子研发协作机制，集聚国内外种子研发团队，组建种业科技创新联盟，实现开放运行、资源共享、网络协作和集聚创新功能，建立常规育种技术、杂交育种技术与现代生物育种技术相结合的高效育种技术新体系。

引进和培育育繁推一体的种业产业化龙头企业

积极引进或培育育繁推一体化龙头企业，通过鼓励种业企业兼并重组等方式，迅速扩大规模，以小麦、玉米、油菜、果业等产业为突破口，培育优势明显的种子、种苗企业，鼓励种业企业在省内外建立种子生产和加工基地，提高企业的市场竞争实力。

引进培养一批科技创新人才

依托创新创业人才基地，在种业研发领域，加快培养一批学科带头人、中青年学术骨干、推广专家和青年学术后备人才。通过实施高层次优秀人才引进计划，组建达到国内领先水平的创新团队，进一步提高种业创新能力。通过创造优良的科研创新环境引进国际知名、国内领先的高层次技术团队在杨凌建立工作基地。通过以上措施为杨凌种业研发的可持续发展提供人力资源保障。

加快引进和培育动植物新品种

加大与美国、加拿大、以色列、荷兰等国家的合作力度，引进、驯化国外优良新品种；采用常规育种技术、转基因育种技术、分子定向育种技术、细胞工程育种技术以及辐射诱变育种技术等培育动、植物新品种。特别是在优质专用小麦、高产多抗玉米、优质多抗蔬菜、双低高产油菜、特色林果等方面取得较大突破。在优质肉牛、奶山羊、肉羊、瘦肉型猪等具有自主知识产权的优良品种培育上取得明显进展；在出口创汇型经济动、植物特色品种培育上取得了明显成效。

建立杨凌国家级种质资源库

按照“安全保存、高效利用、共享服务、保护”的指导方针，以确保国家种子安全和抢占农业科技制高点为目标，围绕旱区优势领域，建立一批种质资源库、种质资源圃、离体库（试管苗库、超低温库）、DNA库、种质繁殖更新基地、引种站，加强种质资源的收集保护、鉴定评价、编目保存、交流展示和开发利用，种质资源材料与方法的创新等。

探索科研与生产有效结合的新机制根据发展需要和市场需求，以利益为纽带，探索种业龙头企业、育种机构和育种专家分工协作的利益分配机制，实行科研成果按销售提成奖励机制，在品种开发转化为经济效益之后，使品种销售与育种人利益长期挂钩，直至品种退出市场，保障育种机构和专家的利益，调动其进一步开发新品种的积极性，构建产业链创新的无缝对接新模式。

第8篇：农作物遗传育种学范文

（河北省农林科学院谷子研究所／国家谷子改良中心／河北省杂粮研究实验室，石家庄050035）

摘要：抗性淀粉是谷子中的重要功能成分。对来自中国4个生态区10个省份216个谷子品种抗性淀粉含量进行分析。结果表明，中国谷子地方品种抗性淀粉平均值为2．43％，含量变幅为0．00％～6．74％，变异系数为50．26％，呈偏正态分布；不同生态区谷子抗性淀粉含量从高到低依次为内蒙古高原、华北平原、东北平原、黄土高原，且内蒙古高原和黄土高原之间差异显著（P＜0．05）；不同省份抗性淀粉含量存在一定差异，其中黑龙江谷子抗性淀粉含量显著高于内蒙古和甘肃（P＜0．05），其他省份间差异不大；不同省份谷子（黑龙江除外）和不同生态区品种谷子抗性淀粉含量以2．00％～4．00％为主。

关键词 ：抗性淀粉；谷子；分布；品种

中图分类号：S515．024文献标识码：A文章编号：0439－8114（2015）03－0523－04

谷子属禾本科狗尾草属一年生草本作物，起源于中国，在日本、南亚和中欧一些地区也有种植［1］。该作物具有生育期短、适应性广、耐干旱、耐贫瘠、耐储存等优点，是我国北方地区主要杂粮作物，同时它还是医食同源类作物，具有“百谷之首”的美誉。这是因为谷子除含有常规营养元素外，还含有丰富的功能物质：谷子蛋白质具有低过敏特点，特别适合婴幼儿食用，同时还能提高血浆中高密度脂蛋白的密度，具有改善动脉粥样硬化的功能［2］；谷子脂肪成分中不饱和脂肪酸约占85％，对于防止动脉粥样硬化和软化血管等诸多方面都有积极影响［3-5］。因此，研究分析谷子功能性成分，对揭示谷子保健作用以及培育功能性谷子育种材料具有重要现实意义。

抗性淀粉属于谷物中新发现的功能物质，是指“在健康人体小肠中不能被消化吸收，而能在大肠中被发酵分解的淀粉及其降解物”［6］，它可促进胆固醇和脂质的代谢［7］，控制膳后血糖值［8］，减少肠机能失调及结肠癌发病率［9］，控制体重和能量平衡［10］，促进矿物质的吸收［11］，增加营养［12］。基于上述功能特性，抗性淀粉不仅成为国内外营养专家和功能食品专家的研究热点，而且还引起了农业育种学家的兴趣，浙江大学从杂交籼稻恢复系R7954中诱变筛选了1个富含抗性淀粉的籼稻突变体，命名为RS111，为富含抗性淀粉稻米的遗传研究和主食产品的开发提供了材料［13］。杨树明等［14］对21个水稻粳米品种抗性淀粉含量进行了研究，结果表明抗性淀粉大致呈正态分布趋势，认为抗性淀粉与产量构成因素无密切联系。王琳等［15］对国内外100份春小麦种质资源进行了测定，明确了小麦种质资源中抗性淀粉含量的变化，为小麦高抗性淀粉新品种选育奠定了良好基础。中国已鉴定编目的谷子种质资源材料有27 527份，是世界上保存谷子资源数量最多、遗传多样性最为丰富的国家［16］，为中国谷子育种奠定了良好的遗传基础。但是中国谷子品种抗性淀粉鉴定的报道尚是空白。为了满足中国谷子育种对优质资源的需求，丰富谷子种植资源研究的内容，以及满足现代生活对营养的需求，试验以谷子地方品种为试验材料，展开不同品种谷子抗性淀粉分布规律的研究。

1材料与方法

1．1材料

谷子地方品种216份，于2011年种植于河北省石家庄马庄试验站。材料分别来自中国4个生态区10个省份，谷子品种来源、原产地与所属生态区如表1所示。

1．2方法

谷子采用砻谷机脱壳处理后，粉碎至100目，准确称取0．10 g于试管中，加2 mL去离子水，分散均匀，沸水浴糊化0．5 h；冷却后将糊化样品转入50 mL离心管中，依次加入40 mg α－淀粉酶、6 mL马来酸钠缓冲溶液（0．1 mol／L，pH 6．9）和20 μL 1 650 U／mL淀粉葡萄糖苷酶，混合均匀；置于37 ℃水浴摇床中孵育16 h，摆速200次／min。16 h后取出离心管，每管加入4 mL无水乙醇，混合均匀，于4 000 r／min离心10 min，弃上清，再加50％乙醇洗涤1次，于4 000 r／min离心10 min，弃上清。然后加入2 mL KOH（2 mol／L）振荡30 min，加入8 mL乙酸钠缓冲溶液（1．2 mol／L，pH 3．8），混匀后立即加入0．2 mL 1 650 U／mL 淀粉葡萄糖苷酶，于60 ℃水浴中孵育1 h，间断性搅拌，最后用3，5－二硝基水杨酸法检测还原糖含量。

1．3数据统计分析

采用Excel 2003和SPSS 13．0软件进行数据处理和统计分析。

2结果与分析

2．1我国谷子抗性淀粉含量及分布特征

不同品种谷子抗性淀粉含量的总体分布特征如表2所示，由表2可知，216份谷子材料的抗性淀粉平均含量为2．43％，变幅为0．00％～6．74％，变异系数为50．26％，这表明参试材料间存在较大的差异，对本试验中谷子抗性淀粉含量是否符合正态分布进行Kolmogorov－Smirnov检验（D检验），P值为0．20，大于0．05，符合正态分布。偏度系数和峰度系数是表示数据分布趋势的统计量，可以用来描述数据的正态分布特点，表2中两个数据均大于0，说明分布呈正偏态，曲线比较陡。图1直方图结果可以看出数据分布比较靠左，中间的第5~9组材料数据频率较其他组明显要高。

2．2不同生态区谷子抗性淀粉含量及分布特征

根据谷子生态型和品种适应性联合试验，我国谷子栽培区大体可以划分为华北平原区、黄土高原区、东北平原区和内蒙古高原区4个生态区［17］。表3显示出不同生态区谷子抗性淀粉含量有差异，内蒙古高原抗性淀粉含量最高，其后依次为华北平原、东北平原，黄土高原含量最低。黄土高原和内蒙古高原2个生态区抗性淀粉含量差异显著。华北平原、黄土高原、东北平原和内蒙古高原谷子抗性淀粉含量变幅分别为0．00％～4．14％、0．00％～6．74％、0．00％～6．28％和1．06％～5．18％，内蒙古高原变幅最低，黄土高原变幅最高，不同生态区变幅和变异系数具有较为一致的分布规律。按照抗性淀粉含量，将抗性淀粉分为Ⅰ型（0．00％～2．00％）、Ⅱ型（2．00％～4．00％）和Ⅲ型（4．00％～6．00％），华北平原、黄土高原和东北平原中不同含量抗性淀粉样品数从高到低依次为Ⅱ型、Ⅰ型、Ⅲ型，而内蒙古高原不同类型抗性淀粉样品数从高到低依次为Ⅱ型、Ⅲ型和Ⅰ型。

2．3不同省份谷子抗性淀粉含量及分布特征

不同省份抗性淀粉含量差异如表4所示，结果显示，除黑龙江谷子抗性淀粉含量显著低于内蒙古、甘肃外，其他省份之间含量差异不显著。不同省份谷子抗性淀粉的变幅为0．00％~6．74％，其中陕西变幅最低，吉林变幅最高。不同省份抗性淀粉变异系数为2％~63％，样品数大于10的省份存在较高的变异系数，样品数小于或等于10的省份存在较低变异系数。按照抗性淀粉含量差别分类，除黑龙江是以Ⅰ型抗性淀粉材料为主，其他省份都是以Ⅱ型抗性淀粉材料为主，甘肃、吉林和内蒙古Ⅲ型抗性淀粉材料较多，而甘肃和陕西缺少Ⅰ型抗性淀粉材料。

3讨论

谷子是中国传统的粮食作物，谷子子粒中除含有人体需要的大量营养成分外，还含具有一定生物功能特性的抗性淀粉物质。本研究对我国4个生态区10个省份216个谷子品种抗性淀粉含量进行了分析，发现中国不同谷子品种抗性淀粉平均含量为2．43％，略高于王琳等［15］报道的100份小麦材料抗性淀粉平均含量2．11％，比杨树明等［14］报道的21份水稻材料抗性淀粉平均含量1．39％高出1．04个百分点，但是远低于周闲容等［18］报道的140份小豆抗性淀粉的平均含量14．25％；谷子、小麦和水稻同属禾本科作物，抗性淀粉含量平均值差别相对较小，而小豆属于豆科植物，抗性淀粉含量平均值远高于禾本科植物，这可能是因为不同作物遗传特性差异造成的。对不同品种谷子抗性淀粉含量分布状态进行分析，结果显示中国谷子抗性淀粉含量分布为正偏态分布，目前对抗性淀粉含量分布状态报道较少，而对谷子中硒、蛋白质、维生素E等成分含量分布状态研究相对较多，刘三才等［5］报道了谷子中硒和蛋白质含量分布呈正态分布，刘敏轩等［1］对200份谷子维生素E含量和分布进行研究，发现维生素E总量、α－VE含量及（β＋γ）－VE含量均呈正态分布，δ－VE含量呈偏态分布，杨树明等［14］对21个水稻粳米品种抗性淀粉含量进行分析，认为水稻抗性淀粉含量呈正偏态分布趋势。谷子不同成分中抗性淀粉含量分布和δ－VE含量较为相似，都呈正偏态分布；在谷子和水稻不同作物中，抗性淀粉含量分布较为相似呈偏态分布，但是目前水稻研究数量相对较少，需进一步扩大样品数量才能更好判断其分布状态。这些研究的差异可能是由试验取材、所测成分和样品数量不同所致。因此，在谷子品种资源的鉴定评价中应注意抗性淀粉含量的分布差异。

迄今为止，尚未有关于谷子抗性淀粉生态区和省份差异的报道，涉及到其他作物抗性淀粉生态区和省份差异的报道也较少。已有研究对不同生态区谷子蛋白质、硒以及醇溶性蛋白含量差异进行分析，其中生态区对蛋白质含量差异的影响有较为一致结果，认为纬度和海拔与蛋白质含量有关，蛋白质含量从高到低依次为黄土高原、内蒙古高原、东北平原和华北平原［5］，抗性淀粉含量并没有表现出类似的趋势，含量从高到低依次为内蒙古高原、华北平原、东北平原和黄土高原。可见谷子不同成分在不同生态区分布有较大差别。对不同含量抗性淀粉分布进行研究，发现谷子抗性淀粉含量分布主要集中在2．00％~4．00％之间，216份材料中有74份含量为0．00％~2．00％，126份含量为2．00％~4．00％，16份含量＞4．00％，不同生态区和不同省份多以2．00％～4．00％含量的抗性淀粉为主，而王琳等［15］对100份小麦抗性淀粉含量进行测定，发现51份抗性淀粉含量为0．00％～2．00％，48份材料抗性淀粉含量为2．00％～4．00％，1份材料高于4．00％，含量在0．00％～2．00％和2．00～4．00％分布差别不大。本研究发现16份材料抗性淀粉含量高于4．00％，这些品种可用于功能保健食品的开发和为选育优质高抗性淀粉含量品种提供亲本材料。

随着对抗性淀粉研究的深入，人们逐渐认识到抗性淀粉与人类健康的重要关系，而谷子是世界上重要的粮食作物之一，对其抗性淀粉方面的研究报道比较少。本研究通过对216个谷子品种抗性淀粉含量测定，明确了谷子种质资源中抗性淀粉含量的变化，为高抗性淀粉含量谷子新品种的选育奠定了良好的基础，同时可以将高抗性淀粉含量品种应用于现代生活，以满足人们对营养的需求。

参考文献

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第9篇：农作物遗传育种学范文

关键词：校企合作;生育育种;人才培养

中图分类号：G646 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）40-0028-03

一、校企合作的概述

国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020年）指出：创新人才培养模式，适应国家和社会发展需要，遵循教育规律和人才成长规律，深化教育教学改革，创新教育教学方法，探索多种人才培养方式，形成各类人才辈出、拔尖创新人才不断涌现的局面。近年来，社会对应用型人才的需求不断增加，而很多普通高校培养的人才满足不了市场的需求，一方面表现在企业招不到合适的人才，另一方面高校毕业生找不到合适的工作，这已成为高校人才培养必须解决的问题。缓解这一矛盾的途径之一就是通过校企合作联合培养学生成为学得好、社会用得上的人才。校企合作培养模式，顾名思义，是学校与企业建立的一种合作培养人才的一种模式。校企合作是一种以市场和社会需求为导向的运行机制，是学校和企业双方共同参与人才培养的过程，它是一种以培养学生的全面素质、综合能力和就业竞争力为重点，利用学校和企业两种不同的教学环境和教学资源，培养适合用人单位需要的应用型、复合型人才的教育模式。

生物育种产业目前已被纳入我国七大战略性新兴产业，是国家生物产业发展“十二五”规划的重要内容，商业化育种成为国家主导方向。在当前国家大力提倡校企合作教育背景下，探索校企合作模式下生物育种专业人才培养的模式，充分利用企业在育种实践中的独特优势，发挥其在教学环节中的作用，与高校合作共同为社会及种业提供高质量的育种人才已成为研究的热点。本文通过长江大学首届“生物育种”湖北省重点新兴（支柱）产业计划班（下称“生物育种”产业计划班）校企合作人才培养的实践，研究生物育种专业校企合作人才培养的模式及成效。

二、校企合作联合培养生物育种专业人才的运行模式

（一）联合制定人才培养方案

生物育种专业培养的人才要求能够在现代种子行业（企业）从事作物新品种选育、推广与开发、种子加工与质量检测、种子生产、种子经营与管理等工作的应用型、复合型高级专门人才。围绕人才培养的目标，落实校企联合培养的责任，高校和企业首先要共同制定人才培养方案，该方案显著的特点是必须反应企业对人才的具体要求及培养途径，这样企业才有可能实质性地在人才培养全过程中承担相应的责任。在人才培养方案的制定中，校企双方研究拟定新的教学大纲，制定教学计划，落实教学环节，甚至部分课程的教学计划、讲义编写、授课时间的安排、授课内容、形式与方法都要在方案中体现出来。

（二）共建实验室和实践教学基地

生物育种是一门实践性、技术性很强的应用性学科，实践教学在生物育种专业人才培养中的作用独特而且不可替代。育种学实践环节多、周期长、跨度大，并且需要大量的人力、物力、财力。该专业的实践教学不仅需要规范的实验室和实习实训基地，还需要提供数量充足、质量可靠的可供教学实验、实习的生物育种材料，以及懂技术、会管理的实习基地田间技术工人。其中，专业实验室至少需要设置农作物种子品质分析实验室、种子检验实验室、分子标记实验室、作物遗传育种实验室和考种实验室等专门实验室，实验仪器设备的专用性强，但教学使用频率不高。通过校企合作共建实验室，不仅可以大大提高实验室的使用效率，相比各单位单独建立和使用方式还可以节省成本，提高效率。大型种业企业有比较完善的育种及产业相关基地和各类育种创新平台，能够为学生提供丰富的可供现场实习的材料。而当前育种行业普遍用工紧缺，企业往往缺乏劳动力。通过校企合作，一方面，企业可以提供基地和实习的材料供学生实习。另一方面，参与实习的学生可以部分解决企业劳动力短缺的现实问题，这样可优势互补，高校可以节约办学成本，企业可以节约运行成本，是一种“双赢”的模式。

（三）共同承担理论和实践教学

在生物育种专业人才培养过程中，对有些实践性强的课程，聘请企业中有丰富经验的专家进行教学效果会更好。如《种子营销学》这门课程，企业的专家授课可以结合自身的营销网点、营销策略和营销技巧，在教学中列举大量的案例，这样更能激发学生的学习兴趣，提高教学效果。再如《种子生产与种子检验技术》这门课，虽然是理论课，但实践性非常强，如果完全由高校教师在课堂上讲解，学生往往理解不透、认识不深，也感觉乏味，效果不好。比如杂交水稻种子生产部分内容，聘请长期在水稻杂交制种一线工作的专家来讲解，对杂交水稻生产中的规模化、机械化、标准化和集约化等内容进行讲解，专家结合自己的经验与体会，并辅助以丰富的现场图片或影像资料进行讲授（这部份由高校教师提出要求），课堂教学就可能更加形象生动，学生会有身临其境的感觉，进而可以增加学生学习的积极性和效果。对生物育种专业的学生来讲，实践教学对提高学生的素质显得尤为重要，能力提升性的学习必须通过实践。育种实践环节多、周期长、跨度大，以往学生实验实践活动往往只能涉及其中的一小部分，无法全面系统地掌握育种全过程。比如水稻、棉花、玉米等作物的杂交，通常是学生完成杂交的操作过程，最好的结果是收到杂交的种子，而对杂种的真伪及后代的表型，学生一般难以观测到。再如学生到田间进行单株选择，往往只能观察到选择时的表型，没有机会了解选择后的效果。由于这些后续实验要跨年度，往往只能由教师进行讲解。在育种学的实践环节中，学生很少能完成育种材料从种到收的全过程，学生通常只参加其中的1～2个环节。通过校企合作，生物育种产业班的学生可以参加完整的实践教学环节。根据人才培养计划，产业班的学生大约有两年的时间在大型的种业企业进行学习，通过校内外教师的合理安排与组织，借助育种单位完善的育种设施及技术专家的力量，可以完成长周期的实验实践教学环节。为了更好地落实校企合作、双向参与、共同育人的原则，长江大学农学院自2011年起针对“生物育种”产业计划班，制定了《农学院本科生校外导师工作条例》，在2～3年级本科生中实行校内外导师联合指导制，安排每一名校外导师指导3～4位学生，同时配备1名校内指导教师，校内外导师联合指导学生的实践、科研与毕业论文。有校外导师的指导，学生在企业能接受来自社会的教育，不仅可以解决学生的生产实践问题，还可以更好地了解社会，比传统方法培养的学生更容易被社会所接受。

（四）通过合作研究培养人才

校企合作中人才培养是目的，但双方共同的研发是基础，也是校企合作可持续进行的保障。当前高校的育种科研项目申报压力较大，国家多数育种项目要以企业牵头申报，很多院校特别是地方院校难以直接申报育种的课题。但从育种人才培养的角度来讲，高校必须要从事育种研究，与企业合作就成了必然的趋势。通过联合攻关，企业提供课题和一定的经费支持，校内外教师和学生共同进行课题研究。教师指导学生进行科学研究，解决生产中遇到的实际问题，这是一种问题导向式的学习方法，起初学生感觉要求比较高，压力比较大，但学生学习的目标明确，意识到自己解决问题的社会价值和意义后，学习兴趣会被调动起来，潜力会被激发出来，从而使他们主动地学习、查阅资料、向老师请教、开展科学研究。通过联合科技攻关，学生接触到了企业生产中的实际问题，并与指导教师一起开展科学研究，帮助企业解决生产中的问题，同时培养了学生发现问题、分析问题、解决问题的能力和实事求是、努力创新、不畏艰难的科学素养，对创新型人才的培养起到了良好作用，同时为毕业后适应企业和社会打下了基础。

三、校企合作对生物育种专业人才培养的成效

（一）锻炼教师，打造优质教学团队

长江大学农学院每年派遣部分教师，特别是年轻教师深入企业开展实践活动，有利于他们接触社会，了解社会需求，积累经验，丰富背景知识，使得教学更加有目的性和针对性。高校教师通过与企业共同进行科学研究，可以提高教师的科研水平，为充实教学内容做好准备。同时吸纳企业优秀的人才参与到教学中，大大充实了教学队伍。目前生物育种专业的所有课程，包括理论课、实验实践课、毕业论文指导和第二课堂活动都配有相应特长的校内外教师进行教学指导，教师队伍得到了优化提高，学生对教师的认可度大大提高。学院聘请企业家介绍“种业发展动态”等专题讲座，课后组织的问卷调查显示：100%的学生认为通过聘请企业家授课，可以开拓视野，加深对所学专业的了解，增强学习兴趣，明确学习的目的性。

（二）解决理论与实践脱节的问题

当前，高校育种专业部分毕业生存在眼高手低，动手能力不强，理论与实践脱节，满足不了用人单位的需求的问题。通过校企联合培养，在教学过程中强调学以致用的原则，并体现在人才培养方案的制定和整个教学全过程。种业企业的营销专家在讲授《种子营销》课程的过程中，为鼓励学生学以致用，该门课程的考试采用种子营销技能大赛的方式进行，每个学生结合老师讲的理论知识，结合市场调查和自己的理解，提出自己的营销策略，然后通过公开答辩给予评分，结果一些同学的营销策略很有创意和价值，超出了老师的预期。生物育种专业的学生有大约两年的时间在大型的种业企业进行学习与实践，能很好地将理论与实践相融合。通过校内外教师的共同教育活动，让学生一方面接受来自高校的理论教育，另一方面接受来自社会的实践教育，可很好地弥补学生在学校过程中理论与实践脱节的问题。目前约有三分之一的学生在种子企业进行技术推广和种子营销实践活动，很受企业欢迎。

（三）增强了学生的社会适应性

通过校企联合培养，学生更加深入地了解了企业，懂得企业的运行管理方法，接触到了企业文化，通过企业了解了社会对人才的需求，同时也培养了自身的兴趣与爱好。按照校企联合人才培养模式，培养目标与用人标准相结合、课程设置与社会需求相结合、知识学习和技能训练与工作需要相结合的原则，使学生经历“学习―实践―再学习―再实践”的渐进式人才培养过程，增强了学生对知识学习的完整性和系统性，为种业新型复合型人才的培养打下了良好基础。通过接触校内外不同背景的教师，学生也逐步明确了自己的学习目的与兴趣爱好。通过企业家的感化与鼓舞，部分学生的创业意识和创业潜力被发掘出来，毕业后立志成为企业家，这部分学生在首届育种产业班中大约占20%。通过科学研究发现，部分同学的科研兴趣和科研特长被发挥出来，立志通过考研后从事科学研究，该班考研上线率达到50%。还有部分学生通社会实习与实践，培养了技术应用与推广和种子营销的兴趣，这部分学生约占30%。值得一提的是，长江大学农学院首届“生物育种”产业计划班学生的一次性就业率已经达100%，学生对就业的满意度达到95%。

四、存在的问题与展望

目前，我国的校企合作教育还处于探索阶段。在实际运行过程中，由于学校和企业在社会职责、价值取向上存在一定的差异，运行过程中还需要进一步沟通和交流。一直以来，高校对合作教育的热情与主动性比较高，企业往往显得比较消极、被动，缺乏主动关注人才培养的热情。即便企业常常抱怨当前的大学生难以满足用人单位的需求，但很少见到它们真正参与到大学生人才培养的过程中来。因此，如何让高校和企业通过合作教育模式培养高质量的合格人才方面形成共识，使双方在价值目标上实现最大统一，形成“双赢”的局面，建立合理的校企合作教育模式的运行和管理机制是至关重要的。在这一点上，尽管国家制定了相关政策来鼓励校企合作，但没有真正的法律及政策保障措施。从发达国家的合作教育成功的经验来看，校企合作模式的发展离不开政府的大力倡导和支持。在我国，政府更应充分发挥其宏观调控职能，积极鼓励校企合作教育，并提供必要的条件，协调好双方利益关系。政府应以政策为导向，以经济为杠杆，引导企业积极参与到合作教育中来，最终使高校和企业建立长期、稳定、全面的合作关系，推动合作教育健康快速发展。高校在合作教育过程中，也要充分发挥好其主观能动性，协调好各方的关系，使企业能积极参与到合作教育中来。高校通过与企业的对科研项目的联合研究与联合攻关建立紧密的联系，通过保证企业对人才资源的优先使用权和获得权等措施提高他们参与人才培养的积极性。另外，还要积极开展与国际、国内的合作与交流，采用多种形式，开辟更多的合作渠道，加强与外界的联系与沟通，拓宽视野，了解自身的不足，借鉴其他兄弟院校的合作经验，进一步完善与企业的人才合作培养的制度与机制。

作为我国七大战略性新兴（支柱）产业的生物育种产业，是国家生物产业发展“十二五”规划的重要内容，未来社会迫切需要相关专业的高素质人才。通过校企合作培养生育育种专业人才必将成为一种趋势。校企合作模式提高了人才培养的质量，有利于种业企业的发展壮大，同样也有利于高校的人才培养改革，这种“双赢”模式必将在我国迅速发展起来。

参考文献：

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